במסגרת זו, נעצרו שישה פעילים מארגון "החזית העממית לשחרור פלסטין" (חז"ע) החברים בתא הסטודנטים הפועל מטעמו, תושבי מחנה הפליטים דהיישה, הכפר בתיר ובית ג'אלא באזור בית לחם. הפעילים הינם: וסאם עוינה, אחמד אבו נעמה, מאזן עבידאללה, מחמד אלברק, ראמי אלאחמר ונור מחמוד.
כזכור, מטען חבלה הונח באוטובוס בביתר עילית, אולם למרבה המזל הוא לא התפוצץ ונוטרל על ידי חבלן משטרתי. מדובר צה"ל נמסר כי "התקבל דיווח אודות חפץ חשוד שהונח בתוך אוטובוס במתווה של תיק שהעלה עשן. חבלנים אשר הגיעו למקום נטרלו את התיק. ההתרעה הופעלה כדי לשלול חדירה של החשוד שהניח את התיק".
בנוסף, נעצרה תושבת ישראל אשר הכניסה את המחבל ביום הפיגוע לארץ בניגוד לחוק. לאחר שהתברר בחקירתה, כי לא הייתה מודעת לכוונותיו באשר לפיגוע, הוגש נגדה כתב אישום בעבירה של הסעת שוהה בלתי חוקי.
בחקירת החשודים נחשפה מעורבותם בביצוע פיגוע המטען באוטובוס בביתר עילית, החל משלב ההכנות שביצעו לטובת הפיגוע וחלוקת התפקידים ביניהם, לרבות גיוס המפגע והפעילים לתשתית, שכירת דירות מסתור, שאחת מהן שימשה כמעבדת חבלה, ייצור חומר הנפץ למטענים בדירה ורכישת רכב מילוט.
בהקשר זה, נחשפה גם מעורבות הנהגת החזית העממית ברצועת עזה, וכן של גורמי הטרור בלבנון, אשר עסקו בהכוונת הפעילות, כאשר בכיר בארגון מלבנון הכווין ישירות את החולייה שביצעה את הפיגוע בביתר עילית וכן חוליות נוספות בשטח.
במסגרת התשתית, גויסו פעילים ברחבי יהודה ושומרון שתכננו לקדם פיגועים בטווח הזמן המיידי, בהכוונה של הנהגת הארגון, תוך קבלת מימון וסיוע לשם כך. הפעילים שגויסו התבקשו לגייס חברי חוליה נוספים, לרכוש אמל"ח, לייצר מטעני נפץ ולקדם פיגועי ירי ומטען לעבר יעדים ישראליים באיו״ש ובישראל. פעילותם של פעילים אלה סוכלה ע"י גורמי הביטחון במהלך גל מעצרים שבוצע ברחבי יהודה ושומרון.