4 月 2 日上午 9 點 28 分，由樹林站發車開往台東站、載有 492 名旅客及 4 名乘務人員的台灣鐵路管理局（下簡稱台鐵）北迴線太魯閣號列車第 408 車次，於花蓮縣秀林鄉和仁—崇德間的「清水隧道」北端發生出軌事故，導致 51人死亡（編按：此為3日晚間官方統計結果，因部分遺體受損情形嚴重，死亡人數將依現場鑑識結果變動，罹難人數不排除再上修或下修）、超過百人輕重傷。
根據台鐵發言人表示，這起事故為台灣73年來最嚴重的鐵路意外事件。
台鐵北迴線和仁—崇德路段，為山脈緊逼海岸的陡峭地形，短短十公里的鐵道上就有 3 組隧道，分別是「東正線」上的和仁、清水、崇德隧道，以及「西正線」上的新和仁、新清水、新崇德隧道，兩者軌道平行緊鄰。一般而言，南下方向的列車會行駛東正線（即出軌事故所在路線）、北上方向的列車則行駛西正線。
2015 年起，台鐵辦理「鐵路行車安全改善六年計畫」，希望「提升鐵路行車安全，減少意外事故發生機率」。因此，2019 年起，台鐵開始施作「北迴線 K51+170~500 山側邊坡安全防護設施工程」（簡稱「台鐵明隧道工程」），也就是為西正線的新清水隧道建造「明隧道斜撐」，以防落石掉進軌道。
根據標案管理系統顯示，該工程由台鐵局工務處外包給施工廠商「東新營造有限公司」，並由「聯合大地工程顧問股份有限公司」負責監造。
台鐵明隧道工程原訂於今年 1 月 20 日完工，然而為了顧及鐵路行車安全，台鐵局要求承包商改採夜間施工，施工時間遂由一日 8 小時縮短為一日 4 小時，因而使工程進度展延。截至 3 月底為止，該標案的施工進度已達 99.30%，卻在接近完工時發生重大事故。
4月2日早上9點許，東新營造的委外小包商「義祥工業社」負責人李義祥前來巡視工地，並將工程用的吊貨車停放在工務所前的斜坡施工便道，便下車進入工務所休息。豈料，工程貨車因不明原因溜逸 20 公尺，沿著施工便道滑落邊坡、入侵東正線鐵軌，與正好行經東正線 K51+450 處的太魯閣號 408 車次相撞。
當時，太魯閣號第 408 車次剛駛出和仁隧道、正要駛入清水隧道，卻在清水隧道北端出口處，車頭（第 8 車廂）被滑落的工程車撞擊。
4月2日下午6時，台灣國家運輸安全調查委員會（下簡稱「運安會」）針對此重大事故召開記者會，說明意外經過以及調查進度。事發當日，運安會立即派出調查人員至事故現場，同時成立現場指揮所，針對軌道刮痕、軌枕破壞等情形拍照蒐證。
運安會專任委員李綱說明，台鐵太魯閣號為對稱設計，第 1 車、第 8 車皆設有駕駛室。初步判斷，事故當時，作為車頭的第 8 車正要駛入清水隧道，卻在進隧道之前，被邊坡上滑落的工程車撞擊，列車因而出軌衝撞隧道內壁。
強大的撞擊力，使得第 8 車、第 7 車嚴重擠壓損毀，第 3 車至第 8 車卡在隧道內，僅第 1、2 車仍在隧道外，而位於第 8 車駕駛室的 33 歲袁姓司機員當場罹難、32 歲江姓助理司機員送醫後傷重不治。
李綱表示，此次事故為「正線出軌」，屬於鐵道出軌事故中最嚴重的等級之一。根據〈鐵路行車規則〉，「正線」指的是「提供旅客運送服務使用之路線，或其他列車運轉經常使用之路線」；一般情況下，無論是停靠車站、行駛於站與站之間，或執行列車交會、待避，都是在正線上進行。
與正線相對的概念為「側線」，指正線以外之路線，為自道岔引出的側向鐵道，常見於車站或是調度場內，有提供列車停放、折返、調度等功能；一般載客的列車並不會進出側線，且列車進出側線與正線間，必須搬動轉轍器。
而對於各大媒體廣為流傳的「滑落工程車『疑似為（義祥公司負責人李義祥）未拉手煞車』」，運安會主委楊宏智表示，仍無法確認，需待更進一步的調查。而李義祥則在步出法院後，向現場媒體表示「（我）有拉手煞車。」
楊宏智解釋，接下來調查團隊將檢視第 1 車及第 8 車的閉路電視監視影像、ATP（Automatic Train Protection，列車自動保護系統）等事證，調查重點為：鐵道擁有專用路權、禁止人車入侵，工程車為何墜落該處？根據相關規定，建築工地應有一定合理的防護措施，為何工程車還會自工地滑落邊坡並入侵軌道？
駕駛肇事工程車的工地主任李義祥，同時也是「義祥工業社」、「義程營造有限公司」的負責人。2015年至今，義祥、義程兩公司總共施作了超過30件政府標案；2016年，李義祥還曾為了取得工程款，變造施工日誌和施工照片，被花蓮地方法院判刑。
回顧當年李義祥犯法的紀錄，是因為2014年至2015年間，花蓮縣政府建設處辦理「花蓮縣萬榮鄉西寶大橋整建工程」，由隆成工程顧問有限公司完成設計、預算書圖後，縣政府建設處便公開招標施工廠商，標案最終由最低標「義程營造有限公司」獲得。
當時，李義祥曾向縣政府建設處建議「增設圍堰以維護工安」，花蓮縣政府建設處審核後亦同意變更設計，因此新增了「橋墩補強圍堰工程4座」的工項，並追加新台幣55萬左右的預算。然而，李義祥為了取得變更設計後的工程款，在沒有興建臨時圍堰的情況下，於施工日誌中假造施作圍堰的紀錄，並剪貼、變造施工照片，以躲避縣政府建設處的查核。
本此太魯閣出軌事件發生後，花蓮地檢署隨即展開調查，並向法院聲請羈押。花蓮地方法院3日中午裁定，李義祥可以50萬元交保，但限制住居及出境、出海八個月，並不得與相關證人、或與其等就本案邊坡安全防護措施計畫工程有契約關係之人接觸。李義祥目前已經返回花蓮家中。
本次發生事故的408班次為「台東地區實名制常態列車」（提供給居住於花蓮、臺東的居民以及一等親優先訂票，可理解為當地居民的返鄉專車），且事故發生時適逢清明節連假，因此車上多為設籍台東、花蓮的返鄉旅客。實名制列車的由來，是由於台灣東半部的地形較為狹窄多山、交通不便，因此，2019 年起台鐵開始提供「實名制列車」，以疏運花蓮、台東的返鄉人潮。台鐵除了於平日、例假日設置常態的實名制班次外，也於春節等國定假日加開實名制列車。
根據台鐵當日的實名制訂票紀錄，乘客當中身分證V開頭（編按：台灣身分證字號編號機制，頭一個英文字母代表出生地）訂票的人數最多，共計324人。現場死傷最嚴重的集中在5到8節車廂，也是台鐵安排給「直達台東」的車位，相當程度可推定，本次的傷亡人數以台東人居多。台東縣政府也向媒體證實，死傷者確實多為台東人。
在列車上除了台灣本國籍乘客，另有1名美國籍旅客、1名法國籍乘客不幸喪生；1名澳大利亞及2名日本乘客受輕傷，另有一名美國籍旅客失蹤，仍在尋找當中，傷者則均在醫院接受治療。陸委會也證實，有一名陸生受到輕微皮肉擦傷，當天即出院離開，並無其他陸籍人士傷亡。
台灣逢此意外，美國、歐盟、日本、法國等國都表示哀悼之意，各邦交國亦在第一時間致函慰問。中共中央總書記習近平亦特別表達「高度關切」，並「向遇難同胞表示深切的哀悼，向遇難者家屬及受傷同胞表示誠摯的慰問，祝願傷者早日康復。」
香港藝人杜汶澤則宣布，捐款新台幣一百萬元慰問傷亡家屬，「感謝過去台灣人對香港的支持。」
截至3日晚間為止，搜救行動仍未完全結束。總統蔡英文、行政院長蘇貞昌均已經至現場巡視與慰問傷者，4日，副總統賴清德也將至醫院與靈堂致意。自3日開始，為了對此一不幸事件表示哀悼與默哀之意，全國懸掛國旗處將降半旗三日。
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