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事件发生在众目睽睽之下，并有火车站广场和候车厅5个监控摄像头记录下了事件全过程，徐纯合被枪击死亡前的最后活动轨迹得以完整呈现——
5月2日9时51分，徐纯合的身影出现在火车站广场。与他同行的还有母亲权玉顺（81岁）和三个孩子（分别是6岁、5岁和4岁）。徐纯合走在前，三个孩子玩耍跟随，权玉顺推着手推车走在最后。从广场进入候车厅后，徐纯合直接到售票口排队买票。买到票后，一家五口前往站前的金缘饭店用餐。
↑案发现场平面图
哈尔滨铁路警方向记者提供了徐纯合与权玉顺的两张车票复印件，票面显示为：庆安至金州的K930次列车，发车时间5月2日16时14分。
一个多小时后，11时18分，徐纯合及家人再次回到火车站广场，在广场停留未进站。从视频中看，徐纯合有些步履蹒跚。
“白酒，（徐纯合）那天（喝了）一杯白酒，半瓶啤酒。”权玉顺回忆，“剩半瓶子酒，我儿子呯的就把酒瓶一声就摔了”。
黑龙江省公安厅刑事技术总队的尸体检验报告也佐证了徐纯合饮酒的事实：徐纯合心血酒精含量为128mg/100ml。这一结果，已超过80mg/100ml的醉酒标准。
11时49分，徐纯合进入候车室并走到座位上坐下。56分，徐纯合起身跟随母亲走向洗手间。几分钟后，徐纯合从卫生间走出。
激烈的冲突就从这一刻开始，并在随后的几分钟不断升级，直至徐纯合丧命当场。
视频显示，走出卫生间的徐纯合将母亲的手推车推到候车室安检门处，堵住安检通道，关闭进站大门，不让其他旅客通行。安检员齐贵民制止无效后，立即到公安执勤室报警。
当天执勤的民警李乐斌迅速赶到事发地点，隔着安检通道围栏口头警告徐纯合。当李乐斌准备打开候车室大门给旅客放行时，遭到了徐纯合的阻拦。李乐斌隔着围栏控制住徐纯合的右手，让堵在候车室门外的40余名旅客进入候车室。
此时，右手被控制住的徐纯合左手拿起一瓶矿泉水砸向李乐斌。李乐斌并没有松手，双手控制住不断挣扎反抗的徐纯合。旅客进入候车室后，李乐斌松开了徐纯合的双手，继续对他进行口头警告。期间，徐纯合做出了一个从腰间掏东西的动作，李乐斌立即掏出枪，但未举起，短暂停顿后，将枪装回枪套。
徐纯合的情绪越来越激动，隔着围栏对李乐斌喊叫。李乐斌快速返回执勤室内，徐纯合绕过围栏，一直追赶到了执勤室，猛踹已经关闭的执勤室大门。
随后，执勤室大门打开，李乐斌手持防暴棍出来，对徐纯合进行格搏制服，徐纯合在反抗中抓住了防暴棍，做出抢夺动作。僵持过程中，徐纯合将前来劝阻的母亲推向了李乐斌，随后又一把抓住身后的女儿，双手举起摔向李乐斌，小女孩被直接摔在了地上。
“那个孩子砸到地上好像有点砸蒙了，停顿了三四秒钟才开始哭喊。”现场目击者王先生说。
越来越狂躁的徐纯合再次上前抢夺防暴棍，挥手击打李乐斌头部，将其警帽打落在地，并将防暴棍夺在了手中，徐纯合双手抡起防暴棍猛击李乐斌的头部，李乐斌掏出枪对向徐纯合，徐纯合又猛击李乐斌持枪的手。
“他（徐纯合）用防暴棍打警察，警察拔出枪叫他别动，一直叫他别动，他不听劝，显得比较狂躁。”现场目击者王先生证实。
视频显示，12时6分，李乐斌在对徐纯合口头警告无效后，向徐纯合开枪。徐纯合中枪后，先是走向旁边候车座椅坐下，片刻后倒地。徐纯合的母亲从徐手中拽出防暴棍朝徐纯合的身上击打了两下。