El arresto se realizó en la estación ferroviaria de la ciudad sureña de Carcasona. El sospechoso, de 22 años, residente de la localidad de Lunel, estaba armado con un cuchillo y un martillo, informó Le Parisien.
Según una fuente judicial citada por la agencia AP, primero planeaba atacar a turistas y luego a la Policía.
En estos momentos está siendo interrogado por los investigadores en la ciudad de Toulouse, adonde ha sido trasladado.
El joven tiene un historial de trastornos mentales, incluso esquizofrenia, según una fuente cercana a la investigación.
El sospechoso, convertido al islam en 2014, permanecerá custodiado por 96 horas, conforme a las leyes francesas.
El incidente se ha producido un día después de que las fuerzas de seguridad de Francia y Bélgica fueran alertadas de que un grupo de terroristas del Estado Islámico presuntamente estaba de camino a Europa.