警方調查，事故發生在8日上午10時37分，一列由基隆開往屏東的109次自強號正準備駛入新烏日站第一月台，該名男子在列車進站前夕，突然從月台一躍而下。儘管列車司機員發現異狀後立即緊急鳴笛並全力煞車，但在巨大的慣性衝擊下，仍來不及停住，男子慘遭撞擊後滾落至車廂下方的鐵路軌道間。
台中市消防局於10時41分接獲報案，火速派員前往現場。消防隊員抵達後，會同台鐵人員進行斷電處置，於11時13分費力將受困於109次列車底部的男子救起。醫護人員初步檢視，男子左手臂已扭曲變形、意識模糊，且右腳有明顯遭火車輾壓的傷勢，經現場急救處置後，隨即由救護車送往大慶中山醫院救治。
此起落軌事故也造成台鐵班次短暫混亂。台鐵表示，事故發生後新烏日站一度維持單線雙向行車，造成部分下行列車延誤；原109次自強號上的旅客，則由站方安排轉乘3197次區間車繼續南下。
鐵路警察局台中分局新烏日分駐所已介入調查，正調閱監視器畫面並釐清男子身分，以調查其跳軌的確切動機。台鐵也再次發出沈痛呼籲，請民眾愛惜生命，切勿侵入鐵路軌道，避免造成無法挽回的悲劇，並影響大眾運輸安全。
