原本擔任台中市第6選區立委的台中市長林佳龍，在當選台中市長後，遺缺由甫在台中市中西區當選市議員的黃國書代表出征，民進黨主席蔡英文及黨內要角輪番前來為黃國書站台助勢，果然不負眾望，為民進黨留住這一席立委席次。
雖然國民黨由臨危授命的前行政院副秘書長蕭家淇代表參選，在大環境不利國民黨的氛圍下，蕭家淇以一步一腳印，每天徒步拜票，號稱選戰開打以來走了超過1000公里的蕭家淇，已經步履蹣跚，讓不少支持者看得心疼，卻仍難挽頹勢。
在台中市中西區擔任市議員的黃國書，在台中縣市未合併前即擔任市議員，已是5屆市議員，被稱為是文化議員，基層經營紮實，問政有口碑，雖然才當選台中市第2屆市議員不到3個月，受到對手質疑，但不影響他的選戰，贏得最後的勝選。
投票率低也對國民黨的選情雪上加霜，選戰開打以來，包括前來為蕭家淇站台的國民黨主席朱立倫、副主席郝龍斌及前台中市長胡志強都擔心選情冷，投票率低，對蕭家淇選情不利，開票結果，果然投票率不高。
復興航空空難事件意外成為這場選戰的變數之一，在發生復興航空墜機事件後，黃國書隨即宣布停止一切選舉宣傳活動，而蕭家淇也說，選戰開始就已宣布不舉辦大型造勢活動及晚會，但蕭家淇選前在平面媒體的廣告，卻遭民進黨立委段宜康指責「還是不是人？」，即使蕭家淇不斷解釋，還是備受批評。
台中市共有8席立委，民進黨擁有3席，黃國書順利當選，為民進黨保住這1席，對原本的立委席次分配沒有影響，但在台中市議會的民進黨席次則少了1席，從原來的27席變成26席。
「決戰中台灣」！立委補選選戰開打以來，蔡英文多次南下台中市為黃國書站台拉票，儼然有如為即將開打的總統選戰暖身，外界也形容這是總統大選的前哨戰，黃國書的當選，也為蔡英文未來總統之路往前一步。