כוחות צה"ל ואיש ביטחון אזרחי שהיו בפעילות מבצעית שגרתית זיהו הבוקר (שישי) צעיר פלסטיני שעורר את חשדם בכניסה לקרית ארבע. הכוחות ביצעו חיפוש על הצעיר, ואיתרו עליו סכין. לאחר מכן הוא נעצר והועבר להמשך חקירת כוחות הביטחון.
הפיגוע המשולב החל כאשר המחבל נכנס תחילה לתחנת הדלק "טן", שם הוא דקר ארבעה אזרחים ופצע שניים מהם באורח קשה ואנוש. לאחר מכן, עלה על רכב, נסע נגד כיוון התנועה בכביש 5, ממחלף חוצה שומרון לאריאל, וגרם לתאונה מכוונות בה היו מעורבים שמונה כלי רכב. כתוצאה מכך, נפגעו שני אזרחים, אחד מהם באורח קשה.