EMU800型属于台湾第二款国产化通勤电力动车组，继第一款国产化EMU700型后的新型车种，国产化设备达总金额50%。依照经济部工业局之轨道车辆工业发展推动计划，针对可国产化设备，由日本供应商找寻合适的台湾供应商，培养本地供应商的设计、生产的能力，以达成符合国际标准的目标。全车依照台铁局的需求客制，车辆各部位分别由台湾车辆和日本车辆设计而成。800型电力动车组的设备、零组件、材料等来自英国、德国、日本、台湾等各地供应商；全车体从钢板成形、切割、弯折、焊接、设备安装、功能测试等都在台湾完成。因为台湾缺第三方验证认证单位，EMU800型电力动车组依循EMU700型当初采购模式，先由日本车辆打造2列4组16辆示范的原型车在日本认证核可，再由台湾车辆生产其余35列70组280辆量产型车辆。EMU800型一共采购37列74组296辆，后续保固与教育训练等亦由台湾车辆负责。

2013年7月30日台铁公布EMU800型外观及内装相片，并表示首批2动车组16辆原型车将于同年8月下旬交车抵台，完成测试后将于隔年春节加入运营。2013年8月27日，2列4组原型车，运抵基隆港进行卸船作业，并先后由柴电机车牵引至七堵机务段进行整备作业。接着9月3日起2列4组原型车进行密集试车，于11月28日进入第三方公正单位认证阶段。

2列4组的原型车原先依合约规定要在2012年9月进行交车，其余35列70组280辆量产车，则在2013到2014年中旬分六批完成交车，但后来原型车牵涉到车辆设计变更方面的合约争议，使得交车时程一度遥遥无期，一直到2013年6月解决合约争议后，才开始安排后续交车事宜。原合约数量的列车在2015年5月29日全数交车完毕，2015年6月29日全数上路运营。

而EMU800型车陆续完成交车后，北、中、南部各通勤区间的区间车班次可望大幅增加，整体行车时间亦可望缩短。而莒光号运行区间也将缩短至南回线与花东线或作为观光列车或团体列车使用，其余电气化区间将以EMU800型开行之区间快车班次取代。另外有诸多性能问题的EMU400型电力动车组可能会转为预备车辆（车龄年限未届满30年）或直接停用，而EMU500型电力动车组也将部分车辆移往人口密度较疏的海线、东部区间使用，车龄已届的DR2700型柴油客车及SP/SPK系列之莒光、复兴号车厢将逐步停用报废，届时莒光号可能只会保留FPK10400－10600自动门车厢继续使用。

第一批2列4组的原型车，于2013年8月1日由日本车辆的丰川制造所出厂，以乙种运送的方式，每日运送两节车厢至三河港神野东码头4号泊位预备装船，并于8月12日装船完毕，由ENGKANTO号货轮于8月27日运抵基隆港西四码头进行卸载，再分别由R156与R152柴电机车牵引至七堵机务段进行整备与静态测试，于9月3日开始进行动态测试，并调入新竹机务段。而在试车阶段中曾一度因为部分车厢车轮踏面损伤，而暂停测试并回送台湾车辆进行车轮旋削。最终于11月28日，完成动态测试作业，并循TEMU2000型电力动车组模式，由第三方公正厂商进行审核及认证程序。12月10日，由台铁通用设计推动委员会委员进行现车实勘及搭乘，12月15日通过第三方公正单位认证。12月31日邀请媒体与特定人士进行试乘，2014年1月2日起，正式上线载客运营。

第2批7列14组的首批量产车，原依约要在2013年7月交车，但受到先前原型车合约争议影响，车辆组装进度及交车时程皆大幅延后。2013年11月18日，其中前3列6组量产车，已由台湾车辆厂内回送至新竹货运站（北新竹车站旁）集中停放。12月3日起首批量产车分别交由4个机务段，进行动态运转测试。2014年1月12日起投入部分编组投入运营；至2014年2月10日止皆已运营上路。而后续出厂的列车都以相同模式进行相关的静态与动态运转测试，并且陆续投入运营。2015年5月29日最后一编组完成交车，并于2015年6月29日上路载客。EMU800型列原合约中的37列74组列车，已全数上路。

而后续本型车以当初采购预算的汇差，所产生的结余款再增购6列12组，皆由台湾车辆负责生产制造。2016年8月19日开始分批进行交车并进行各项测试，2017年4月12日最后一编组交车完毕，并已于2017年5月23日全数运营上路。