ראשית, החל בפיגוע בסמוך לשעה 13:27, מחבל נהג ברכב הגיע בנסיעה מהירה לצומת היציאה משכונת רמות בירושלים לכיוון גבעת זאב, דרס ופגע במספר אנשים שהמתינו בתחנת האוטובוס במקום בהם ילדים ורצח שניים.
שניות לאחר פיגוע הדריסה, בלש של היחידה המרכזית במחוז ירושלים שחלף עם רכבו הפרטי במקום בדרך לבני משפחתו, הבחין בפיגוע ויחד עם שוטר סיור נוסף מתחנת לב הבירה שהגיע למקום - הם חתרו למגע ונטרלו את המחבל בירי ממוקד שבוצע לעברו בעת שהיה בתוך הרכב הדורס.
לאחר מכן, כוחות משטרה גדולים של מחוז ירושלים שהוזעקו למקום, החלו בטיפול מהיר בזירה שכלל בין היתר סיוע במאמצי פינוי הנפגעים, סגירת הזירה ואיסוף ממצאים לטובת חקירת הפיגוע. מבירור זהות המחבל שנוטרל על ידי השוטרים עולה כי מדובר בתושב עיסאוויה בן 31.
בתום הערכת מצב שקיימו בזירה מפכ"ל המשטרה רנ"צ יעקב שבתאי ומפקד מחוז ירושלים ניצב דורון תורג'מן, הוטלה חקירת הפיגוע על היחידה המרכזית של מחוז ירושלים ובתוך כך הוחלט על המשך הפעילות המבצעית הנדרשת.
בתוך כך, כוחות משטרה של מחוז ירושלים ולוחמי משמר הגבול פעלו בעיסאוייה ובא-טור שבמזרח ירושלים, פשטו על ביתו של המחבל ועצרו 10 אנשים מבני משפחתו, וביניהם: הוריו, אחיו, אשתו ומי שהשכיר למחבל את הבית שבו התגורר. החשודים נלקחו לחקירה במשטרה וייתכן כי חלקם ידעו על כוונת המחבל.
התרעות פיקוד העורף