Văn phòng Công tố Paris cho biết, nghi phạm mang theo một con dao và một khẩu súng tự động, đã bị hai quân nhân đi trên tàu khống chế trước khi tàu cao tốc Thalys dừng tại ga Arras (Pas-de-Calais), cách thủ đô Paris 185 km về phía bắc và bị bắt giữ.
Một tuyên bố từ văn phòng Tổng thống Francois Hollande cho biết, hai nạn nhân bị thương đều trong tình trạng nguy kịch.
Các nhà điều tra thuộc lực lượng cảnh sát đặc nhiệm chống khủng bố của Pháp đang tiến hành điều tra vụ việc.
Công ty đường sắt quốc gia Pháp (SNCF) cho biết, toàn bộ hành khách đã được sơ tán và cảnh sát đang bảo vệ khu vực.
Người phát ngôn Bộ Nội vụ Pháp Pierre Henry Brandet nói với đài truyền BFM TV cho biết, mặc dù động cơ của vụ nổ súng vẫn còn chưa rõ ràng, "để nói về một động cơ khủng bố vào lúc này sẽ là quá sớm".
Một nguồn tin cảnh sát cho biết, nghi phạm được cho là người gốc Marốc, khoảng 26 tuổi, được cho là thuộc một phong trào Hồi giáo cực đoan và người này nằm trong danh sách theo dõi của cơ quan tình báo.
Phát biểu trong một cuộc họp báo gần hiện trường tại nhà ga Arras, Bộ trưởng Nội vụ Pháp Bernard Cazeneuve ca ngợi, “hai hành khách rất dũng cảm đã khống chế nghi phạm trong tình huống đặc biệt khó khăn”.
Một số tin cho rằng, hai người khống chế nghi phạm đều là quân nhân người Mỹ, còn số khác lại cho rằng họ gồm một người Mỹ và một người Anh.