על פי תחקיר ראשוני, סמוך לשעה 17:30 נכנס אדם חמוש בסכין אל אחד הבתים בתוך היישוב, הגיע אל מאיר ודקר אותה בפלג גופה העליון, כולל בראשה, לעיני ילדיה, שהיו גם אלה שהזעיקו את כוחות הביטחון וההצלה, שהחלו לסרוק את האזור. לאחר הערכת מצב, נבדקת האפשרות לפיה הוא נמלט אל הכפר חירבת כרמה הסמוך, כשכוחות הביטחון סגרו את הכניסות והיציאות אליו. אחת הסברות היא שהמחבל עבד כפועל ביישוב במשך תקופה.
צה"ל הכריז על אזור היישוב שטח צבאי סגור ונערך בכוחות גדולים לכניסה לכפרים לביצוע מעצרים וחיפושים ומהמשטרה נמסר כי שוטרי משטרת ישראל פועלים בכוחות מתוגברים כסיוע לצה''ל באיתור המחבל. במקביל כוחות משטרה מקצועיים עוסקים במלאכת הזיהוי הפלילי בזירה וחקירת האירוע.
תושב עתניאל שראה את המחבל נמלט, סיפר: "ישבתי בערך כמה עשרות מטר מהבית, שמעתי צעקה, הייתי בשוק לא הבנתי מה קרה. ראיתי אותו רץ למשך 2-3 שניות חוצה לכיוון מטה, הוא היה לבוש קפוצ'ון או כובע, סווטשירט ארוך, לא בטוח אם ג'ינס או לא, רץ די באטרף פה למטה. בהתחלה לא הבנתי. כשהלכתי לכיוון הבית ראיתי שהזמינו את כולם, כיוונתי אותם לכיוון מטה, ואז מסרתי תיאורים למשטרה. הוא היה כהה, ראיתי אותו ממש לקצת, לא ראיתי את פניו אז לא יכול ללתת גוון עור. לפי המבנה גוף יכול לומר שהיה יחסית צעיר".
חיים רובין, פאראמדיק מד"א המתגורר ביישוב ומכיר את המשפחה, שהגיע ראשון למקום סיפר: "המראה היה קשה מאוד, ראינו אישה כבת 40 שכובה מחוסרת הכרה ללא דופק וללא נשימה עם פצעי דקירה בפלג גופה העליון, דאגנו שירחיקו את הילדים וייקחו אותם לחדר אחר תוך כדי שאנחנו מעניקים לה טיפול רפואי ומבצעים פעולות החייאה, לצערי הפציעה שלה הייתה קשה מאוד ולא נותר לנו אלא לקבוע את מותה. התחושה האישית שלי הייתה קשה מאוד, במיוחד כשאני מכיר את המשפחה, באותם רגעים כמובן שניתקתי את הרגשות ופעלתי כפי שצריך על מנת לנסות ולהציל אותה".
נועם בר, חובש בכיר במד"א, סיפר: "המראה היה קשה, ראינו אישה כבת 40-30 מחוסרת הכרה, ללא נשימה וללא דופק, היא סבלה מפציעות חודרות בפלג גופה העליון, ביצענו בה פעולות החייאה ממושכות שבסופן נאלצנו לקבוע את מותה".
התרעות פיקוד העורף