השניים קראו לעברו לעצור, תוך שהם פונים אליו בשמו, אולם המחבל שהרים ידיו למעלה כמי שנכנע לכאורה פתח לפתע בריצה, ניסה להסתתר מאחורי רכב חונה ופתח בירי לעבר לוחמי השב"כ. שני הלוחמים שחתרו למגע כיוונו לעברו את נשקיהם, ביצעו ירי ממוקד וחיסלו אותו במקום.
חשוב להדגיש כי מדובר באירוע שעוד ייחקר וייבדק במשטרה ובשב"כ שכן במשך שעות ארוכות הסתובב מחבל חמוש בקרב הציבור, גרם לבהלה והיסטריה בתל אביב ובשלב לראשון לא היה למשטרה ולשב"כ קרוב לשעתיים כל מידע על זהותו הם גיששו באפלה ולאחר מכן החלו בסריקות נרחבות בניסיון להתחקות אחר עקבותיו עד שחוסל.
במהלך הלילה, פעלו אלפי כוחות בשטח לאיתור המחבל, כאשר על בסיס מצלמות האבטחה מהאזור הצליחו לזהות את דמותו. בתום מרדף של כוחות הביטחון, הוא אותר וסוכל. המחבל, פלסטיני מאיו"ש, אותר על ידי השב"כ כשהוא מסתתר בסמוך למסגד ביפו ובמהלך חילופי אש עם כוח שני לוחמים של היחידה המבצעית של השב"כ חיסלו אותו, ללא נפגעים לכוחותינו.
במשטרה מעריכים כי הכוחות הגדולים שהוזרמו למוקד האירוע, בדגש על הכוחות המיוחדים שסרקו מבית לבית, וההפעלה המהירה של פקודת המשטרה שכללה עשרות מחסומים ונקודות ביקורת ברחבי העיר ובכל הכבישים והצירים שעוטפים את תל אביב, מנעה מהמחבל להתרחק מהזירה והביאה אותו להסתתר באזור יפו.
התרעות פיקוד העורף