Die Ursache des Feuers blieb zunächst unklar. Wegen des Brandes und der starken Rauchentwicklung sperrte die Bundespolizei die Treppenzugänge zu allen Bahnsteigen. Der Bahnhof und die darin gelegenen Geschäfte blieben aber geöffnet.
Laut Deutscher Bahn (DB) fing die Schublok des Doppelstockzugs auf Gleis 7 gegen 15.34 Uhr Feuer und griff auf den angekoppelten Waggon über. Menschen wurden laut Feuerwehr nicht verletzt. Die Feuerwehr, die nach eigenen Angaben mit 100 Einsatzkräften ausgerückt war, hatte den Brand nach etwa einer Stunde unter Kontrolle. Allerdings wurden durch das Feuer die Oberleitungen stark beschädigt. Die durch das Feuer halb zerstörte Lok sollte am Abend aus dem Bahnhof geschleppt werden.
Der Brand sorgte für ein Verkehrschaos. Mehrere S-Bahn-Linien verkehrten zwischenzeitlich zwischen den Bahnhöfen Friedrichstraße und Warschauer Straße nicht. Gegen 17.30 Uhr fuhr die S-Bahn wieder planmäßig. Der Regional- und Fernverkehr wurde kurze Zeit später wieder freigegeben.