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在列車停靠秋葉原站後，警方隨即衝入車廂內壓制該名女子，並以殺人未遂罪名逮捕女子。
警視廳表示，在進行調查時，該名女子大方承認犯行，表示自己「就是想要殺人」，並稱自己小時候因為遭受虐待，不知道人的好意。警方除了犯案用的15公分菜刀外，還從她的包包中，搜出另外一把剁骨用的菜刀。
由於女子與遭受攻擊的4名男性在事發之前互不相識，警方正針對女子的犯案動機進行詳細調查。
但這起事件發生後，引起不少民眾擔憂，一名平常搭乘山手線通勤的上班族表示，「看到這則新聞之後，就開始猶豫要不要改變通勤路線，但因為家就在山手線附近，很難改變路線，只能在電車發生異常狀況時，趕緊按SOS按鈕通知車掌。」
