השב"כ מסר כי המחבל חוסל במהלך ניסיון מעצרו. "בזמן כיתור המבנה בו הסתתר בכפר עבוין, פתח המפגע באש לעבר כוחותינו ונהרג במהלך חילופי האש. אין נפגעים לכוחותינו", נמסר. על פי הדיווחים הפלסטינים וקטעים מהאירוע שהועלו לרשתות, במקום התנהלו חילופי אש כבדים בין כוחות צה"ל לפלסטינים, והבית בו שהה המחבל פוצץ ככל הנראה באמצעות ירי טיל נ"ט.
ראש מועצת הכפר עבוין, בו חוסל המחבל שביצע את הפיגוע באריאל, אמר כי "הימ"מ נכנס לעיירה במשאיות של ירקות, ואחריהם נכנס כוח גדול של צהל".
על פי הודעת מג"ב, "שירות הביטחון הכללי הוביל הלילה את לוחמי הימ"מ של משמר הגבול למקום מחבואו של המחבל עמר אבו לילא, שנהרג הערב בחילופי אש. בזמן כיתור המבנה בו הסתתר בכפר עבוין, פתח המפגע באש לעבר כוח הימ"מ ונהרג במהלך חילופי האש. אין נפגעים לכוחותינו".
עוד נמסר, כי "הפעילות הערב של שב״כ , משטרת ישראל וצה"ל היא שיאו של מאמץ מודיעיני ומבצעי שהחל מיד לאחר הפיגוע, במהלכו הופעלו יכולות מודיעיניות, מבצעיות וטכנולוגיות שונות אשר הביאו לאיתורו של המפגע הערב במבנה בו הסתתר בכפר עבוין".
הפיגוע בוצע, כזכור, בשני מוקדים. מחבל שהגיח מאחת החנויות בצומת אריאל הסתער חמוש בסכין על לוחם צה"ל, גל קיידאן, שהוצב בטרמפיאדה שבמקום, פצע אותו, חטף את נשקו, ירה בו ופגע בו אנושות. לוחם נוסף שנמצא במקום לא הגיב. המחבל התחיל לירות לעבר כלי רכב ופצע פצעי מוות גם את הרב אחיעד אטינגר שהגיע למקום במכוניתו האדומה. בצד השני של הכביש ניצבה משמרת האבטחה שמפקדה פתח באש לעבר המחבל ופצע אותו קל בכתפו.
המצוד אחר המחבל עמר אמין אבו לילא נמשך לאורך כל הימים האחרונים וגם במהלך ליל אמש. לפי דיווחים פלסטינים, במסגרת זו פשטו כוחות רבים של צה"ל על הכפר אל-דיק שבאזור השומרון, סמוך לזירת הפיגוע באריאל וחסמו את הכניסה המזרחית לכפר.