הפיגוע אירע בשיא גל הטרור האחרון. בימים שלפני הפיגוע, שהה חליל בדירה בה מתגורר אחיו, בבניין פנורמה בתל אביב. בבוקר הרצח, נטל סכין ממטבח מסעדה בקומת הקרקע בבניין פנורמה והחל בחיפוש אחר קורבנות. חליל עלה לקומה השנייה, שם רצח את אבירם ז"ל, אשר נקרה בדרכו, ואת יסייב ז"ל, אשר התפלל אותה עת תפילת מנחה, "בדקירות סכין מרובות ואכזריות, בעיקר בפלג גופם העליון", כפי שנכתב בכתב האישום.
סייב איבד מיד את הכרתו ומותו נקבע במקום האירוע ואבירם פונה לבית החולים ומותו נקבע עם הגעתו. חליל ניסה לרצוח אזרחים נוספים, תוך שהוא מנסה להיכנס לבתי עסק בקומה השנייה בבניין, אך הנוכחים במקום הסתגרו בבתי העסק ולא אפשרו לו להיכנס. הוא המשיך בחיפוש אחר קורבנות נוספים וירד לשם כך לקומה הראשונה בבניין, נכנס למחסן נעליים, העסק הראשון שנקרה בדרכו, שם דקר באכזריות עובד בפלג גופו העליון, תוך שהקורבן נאבק בו.
בסמוך לכך, הגיע למחסן הנעליים אזרח שנכח במקום ועקב אחרי הנאשם מהקומה השנייה, כשהוא מצויד במוט ברזל. הגבר הכה את חליל באמצעות המוט על מנת לגרום לו לחדול ממעשי הדקירה. אל האזרח הצטרפו עובדי מחסן הנעליים וכולם יחד הצליחו להשתלט על הנאשם ובכך מנעו ממנו לרצוח את העובד. כתוצאה מהדקירות נגרמו לעובד פציעות רבות. הוא פונה לבית החולים "איכילוב" בתל אביב לטיפול רפואי ונזקק לאשפוז.