台北市長開票將近11個小時，終於在將近淩晨3時確定結果，現任台北市長柯文哲以580,820票、 41.05%得票率勝出，國民黨台北市長候選人丁守中 拿下577,566票、 40.82%得票率。柯文哲與丁守中選票差距僅3254票。
民進黨台北市長候選人姚文智則拿下244,641票，及17.29%得票率。
在藍綠夾殺下，柯文哲較上次2014的85萬票少了27萬票，丁守中也未守住連勝文的61萬防線。
北市長投開票結果膠著，過程中柯文哲、丁守中互有輸贏，開票超過8小時仍無法分出勝負，創下台灣選舉史紀錄。柯文哲原定8時舉行記者會，從9時延到10時，但過了午夜卻仍然無法定出勝負。
根據中選會投票統計，丁守中僅在松山區、信義區、中正區、大安區、文山區勝出，其他7個行政區都是柯文哲勝出。
因受公投影響，九合一選舉投票進度緩慢，下午4時投票結束後雖然開始有投票所陸續開票，但出現「一邊開票、一邊投票」的特殊現象，北市1563個投票所直到近8時才完全投完票，開票超過7小時，仍僅8成投開票所開出結果，還有士林、北投、文山等區投開票所還未開完，柯文哲和丁守中的票數一直在幾百票中拉距，而且還互有輸贏，雙方支持者看得驚心膽跳。
四四南村現場柯粉還有數萬人在守候開票結果。北捷也在晚間宣布將於24時末班車後，適時加開列車疏運開票會場民眾。同時，到了淩晨快3時，也有近10萬多民眾觀看柯文哲臉書直播，等待選舉結果。
