מחקירה ראשונית עולה בסמוך לשעה 15:00 הגיע רכב למחסום א-זעיים לכיוון ירושלים. במהלך בדיקת המסמכים על ידי לוחמת המעברים של המשטרה הצבאית עלה חשד שהמסמכים שהציג הנהג (תושב מזרח ירושלים) אינם שלו והוא ככל הנראה ניסה להתחזות לאחר.
במהלך הבדיקה הביטחונית החל החשוד בנסיעה מהירה תוך פגיעה בלוחם מג"ב שהיה במקום. בעקבות כך הלוחם ואנשי הביטחון ירו לעבר הרכב, החשוד נוטרל ופונה לקבלת טיפול רפואי בבית החולים הדסה הר הצופים במצב קשה, שם מת מפצעיו. הלוחם שנפצע באורח קל כתוצאה מהפגיעה פונה לקבלת טיפול רפואי בבית החולים הדסה עין כרם.
על פי הידוע, הנפגעים עמדו בצומת תפוח ורשמו דו"חות בזמן שהגיע הרכב ובו המחבל, מחמד ח'צ'יר, המגיע ממשפחה המזוהה עם חמאס. הוא סטה ימינה, פגע בהם ופצע אותם באורח קל. בשלב מסוים הוא ירד מהרכב כשסכין בידו. השניים זיהו אותו, קראו לעברו לעצור ואחד מהם, כאמור, ירה לעברו ונטרל אותו במקום.
התרעות פיקוד העורף