EMU800计划最早于2007年5月提出316辆电力动车组采购案，包含台铁都会区捷运化暨区域铁路后续建设计划（基隆－苗栗段）增购通勤电力动车组共176辆、台铁移拨台北车站两站台及东二正线交付台湾高铁运营补偿款，共采购112辆、台铁内湾、六家线增备车共12辆、台铁沙仑线增备车共16辆。此外原定以“台铁东线购置城际及区间客车计划”采购之54辆通勤柴油动车组，在历经6次流标后，将其购车预算并入原先的通勤电力动车组316辆标案之中，使其增加为370辆，并于2009年开始对外公告招标。但招标过程十分不顺，多次开标因无任何厂商投标或得标厂商报价过高而宣告流标、废标。经过台铁多次修改招标规范及提高底标价码，之后也因应物料上涨及求能招标顺利，将数量减为296辆。后来在2011年1月第10次招标时，由唯一投标厂商台湾车辆以合约总价值达新台币154亿3千9百万元的价码得标。

2012年6月30日台铁派赴前往日本车辆制造监造EMU800型2列原装车组装进度的相关人员回报，制动机系统相关组件未使用合约中载明应使用的德国克诺尔制动（Knorr-Bremse）制品，而是使用使用日本纳博特斯克（Nabtesco）制品，台铁已行文要求日本车辆进行改正，否则将无法通过验车认证，此举也使得2列16辆原型车原定的2012年9月交车时程被迫延后，台铁也已依违约处台车70万元罚款，并将依交车延后天数进行罚款累加，直至顺利完成交车为止。10月4日台铁与台车间的合约认定争议，由行政院公共工程委员会进行调解。

EMU800原型车争议历经一年、经过多月调解后，2013年6站台铁宣布接受行政院公共工程会的四项调解建议，包含针对日车制2列4组原型车进行检验、测试及验收等交车前必要程序，制动机系统保固期限也由原本合约规定的3年，延长至4年。另外空气压缩机的备品数量也应增加原先的一半。而更换制动机系统所节省的9千9百多万元经费以及未进入商业仲裁程序而省下的5百万诉讼费用，皆应从EMU800型采购合约的总值扣除，至于交车期程延后等后续赔偿问题，仍有待进一步协商。台铁首批2列16辆原型车2013年8月下旬交车，2014年1月正式运营上路，其余车辆于2015年5月29日全数交车完毕。同日台铁于台湾车辆举行296辆全数交车纪念典礼。

2015年6月9日因为日币贬值关系，使得当初的采购EMU800型列车经费因汇差而产生余款，台铁宣布将再增购EMU800型列车共计6列12组48辆。增购之后将从原本的37列74组增为43列86组，与EMU500型的数量一致。增购车已于2016年8月起开始分批交车，2017年4月12日交车完毕，2017年5月23日全数投入运营。