L'attaque s'est produite à moins de six mois des Jeux olympiques de Paris où 15 millions de visiteurs sont attendus dans un contexte sécuritaire tendu. Le plan Vigipirate avait été rétrogradé au niveau 2 ("sécurité renforcée - risque attentat") le 15 janvier. L'agression a eu lieu peu après 7 h 30 dans le hall 3 de la gare, situé en sous-terrain, qui mène notamment aux trains de banlieue comme les RER A et D et la ligne R qui dessert le sud de la Seine-et-Marne.

L'assaillant a blessé grièvement un homme en lui portant un coup de couteau à l'abdomen et deux coups de marteau à la tête, selon une source policière. Selon le parquet, cette personne avait toujours un pronostic "vital engagé" en début de soirée et était toujours hospitalisée, tout comme une autre personne plus légèrement blessée.

Une troisième personne, blessée à une main, est sortie de l'hôpital. Selon le ministère public, tous trois, hospitalisés à Saint-Antoine et Lariboisière, sont des "passants" qui se seraient "interposés" et ont été "blessés par des coups de couteau et de marteau".