האירוע התרחש ב-19 ביוני, סמוך לשעה 12:00, אז התקבל במשטרה דיווח על ירי לעבר רכב בבוקעאתא. כתוצאה מהירי נהרגו מרואן אבו שאהין, בן 52 תושב היישוב, וסעאדה סעאדה, בן 56 מחורפיש. כוחות משטרה שהגיעו לזירה החלו באיסוף ממצאים ובפעולות חקירה, ובהמשך הועברה החקירה ליחידה המרכזית של מחוז צפון.
לפי ממצאי החקירה, חוליית חיסול המזוהה עם ארגון פשע בצפון נערכה מראש לביצוע המעשה. במשטרה חושדים כי יום לפני הירי שכרו חברי החוליה צימר בבוקעאתא והגיעו אליו בשני כלי רכב שנרכשו קודם לכן ממגרש מכוניות בעוספיא. בשלב הראשון התנהלה החקירה באופן סמוי. לאחר שהפכה לגלויה נעצרו כמה חשודים, ונתפסו מספר כלי רכב, בהם הרכב שעל פי החשד שימש לביצוע הירי ואותר בקריית שמונה. עם זאת, החשוד המרכזי נותר במשך תקופה בבריחה.
החיפוש אחר החשוד הסתיים בזירת ירי נוספת
ב-5 ביולי, במהלך פעילות לאיתורו של אחד החשודים המרכזיים, פעלו בלשי ימ"ר צפון בירכא. במהלך הפעילות הבחינו, לפי המשטרה, באדם רעול פנים יוצא מבית עסק לאחר שביצע ירי לעבר עובד במקום. הקורבן נפצע באורח קשה. הבלשים עצרו את החשוד כשהוא חמוש באקדח. לאחר שהוסרה רעלת הפנים, התברר כי מדובר, על פי החשד, באותו אדם שהיה דרוש לחקירה בחשד למעורבות ברצח הכפול בבוקעאתא.