Olyckan inträffade på E20 i höjd med Svista i Eskilstuna.
Larmet om olyckan, som till en början beskrevs som en singelolycka, kom vid sextiden på fredagskvällen.
Olyckan inträffade på E20 i höjd med Svista i Eskilstuna och räddningstjänst, ambulans och polis ryckte ut till platsen.
Ganska snart stod det klart att en man i 20-årsåldern skadats allvarligt i samband med händelsen.
Senare på kvällen meddelade polisen att mannen dött till följd av skadorna.
Enligt polisens teori ska mannen av okänd anledning stannat med sin bil intill motorvägen och sedan gått ur bilen.
– Han ska därefter blivit påkörd av ett fordon som sedan försvunnit från platsen, säger Mats Pettersson, polisens presstalesperson.
Brottsrubriceringarna är i nuläget vållande till annans död, grov vårdslöshet i trafik och grov smitning från trafikolycka.
Polisen hoppas att föraren som kan ha kört på mannen kontaktar polisen.
– Det kan finnas flera orsaker till att föraren smitit från platsen. Det kan handla om chock och panik eller att man tror att man kört på något annat. Vår förhoppning är att föraren hör av sig, säger Mats Pettersson.
I samband med räddningsarbetet stängdes E20 av i riktning mot Eskilstuna.
Avstängningen ledde till långa köer i trafiken. Enligt uppgifter från platsen var det både halt och dålig sikt på den aktuella vägsträckan under kvällen.
På fredagskvällen undersökte polisen platsen där olyckan skedde, och man pratade även med en del vittnen. Man kommer också att göra en teknisk undersökning av den avlidne mannens bil.