מחקירת המשטרה עולה כי בשעה 21:10 הגיע רכב ממחנה הפליטים לכיוון המחסום, ממנו הגיח מחבל חמוש שהסתער וביצע ירי לעבר כוחות הביטחון שפעלו במקום. מיד לאחר מכן, המחבל נמלט מהמקום רגלית לכיוון מחנה הפליטים שועפאט, והרכב המשיך בנסיעה לכיוון ההפוך. לוחמי מג"ב שהיו במעבר ביצעו ירי לעבר המחבל.
גם בשעה זו, כוחות גדולים של מחוז ירושלים ומג״ב, בשילוב יחידות משטרתיות מיוחדת ומסוק המערך האווירי של המשטרה, עורכים מצוד במחנה הפליטים שועפאט אחר המחבל והמעורבים בפיגוע. המחבל בשנות ה-20 לחייו, זהותו ידועה היטב לשב"כ ולמשטרה, והוא לא מוכר מעבירות ביטחון קודמות. עד כה נעצרו שלושה חשודים במעורבות בפיגוע וסיוע למחבל.
התרעות פיקוד העורף