בעקבות הדיווחים שהתקבלו במשטרה לאחר הפיגוע החל משעה 20:14, הוזעקו לאזור כוחות משטרה גדולים.
בשעה 20:18 שוטר סיור ומתנדב משטרה של תחנת שפט במחוז ירושלים, הבחינו כמה מאות מטרים מהזירה ברכב החשוד שבו המחבל כשהוא נוסע בפראות ממולם. אליהם הצרף שוטר נוסף של תחנת שפט, והכוח המשטרתי ביצע אחריו מרדף רכוב ורגלי. לאחר חילופי אש עם המחבל, השוטרים חתרו למגע, נטרלו אותו, והוא חוסל.
בעקבות הפיגוע נפתחה חקירה ביחידה המרכזית של מחוז ירושלים יחד עם שב״כ, והוריו של המחבל נעצרו לחקירה.
מהבית הלבן נמסר כי נשיא ארה"ב ג'ו ביידן שוחח עם ראש הממשלה בנימין נתניהו, ואמר כי הפיגוע הוא מתקפה על העולם הנאור וכי ארה"ב מציעה תמיכה לישראל ולאזרחיה בימים הקרובים ככל שיידרש. ביידן הדגיש בנוסף את מחויבותה של ארה"ב לביטחון ישראל.
התרעות פיקוד העורף