עוד עולה מהחקירה כי בשבוע שלאחר ביצוע הפיגוע ועד לאיתורו, הסתתר מלחם במספר מקומות בכפר ערערה, ובהם מכולה בבעלות קרוב משפחתו. ככל הידוע, הגיע מלחם למקום עצמאית וללא ידיעת בני משפחתו. עוד הסתתר מלחם במחסן בביתו של בן משפחה שעזר לו להסתתר, תוך שהוא מודע לכך כי זה היה מעורב בביצוע הפיגוע בתל אביב. בן משפחה זה אף סייע בהמשך למפגע להתמקם בבית נטוש של קשישה תושבת הכפר, שם אותר לבסוף נשאת בידי כוחות ימ"מ ושב"כ.
מהחקירה שבוצעה על ידי השב"כ במהלכה של תקופה זו, עלה כי מספר מצומצם של מקורבים למלחם היו מודעים להימצאותו בכפר וחלקם אף סייעו לו לאחר הפיגוע באספקת מזון ומצרכים נוספים. אחד הסייענים אף היה מודע למקום המסתור בו שהה. לסייען אמין, סיפר מלחם כי רכש חולצה חולצה עם דגל דאעש ותלה אותה על בית ברמת אביב. הוא הפך את אמין לשותף גם למידע וגם לפשע כשהשניים היו ביחסים קרובים. על פי החשד סיפק לו אמין סמים, מזון וספר קוראן. מוחמד מלחם סיפק למלחם טלפון סלולרי ואיוב סיפק למלחם סיגריות ו-2000 שקלים.
כזכור, בתחילת ינואר בוצע פיגוע ירי לעבר יושבי פאב "הסמטא" ברח' דיזנגוף בתל-אביב, וכתוצאה ממנו נרצחו אלון בקל ושמעון רוימי ז"ל ונפצעו שבעה אזרחים נוספים בדרגות שונות. שבוע לאחר מכן עם הגעת כוחות ימ"מ ושב"כ למקום המחבוא של המחבל, יצא מלחם מהמקום תוך שהוא פתח באש לעבר הכוח. במהלך חילופי האש עמו, נורה מלחם ונהרג.
התרעות פיקוד העורף