המצוד אחרי שני אנשי חמאס שרצחו את שלושת הנערים, גיל-עד שער, נפתלי פרנקל ואיל יפרח, החל ביום החטיפה, 12 ביוני 2014. כבר ביממה הראשונה ידע השב"כ את זהותם של הרוצחים, מרואן קוואסמה ועאמר אבו עיישה, ושל המעגל הקרוב שהצליח לסייע להם, אך לא היה די במידע הזה. צה"ל והשב"כ הפעילו "רשת דיג", מחסומים שתכליתם למנוע מהרוצחים לברוח ולאפשר את לכידתם בעת ניסיון המילוט שלהם.
אחרי גל מעצרים ראשון בעקבות האירוע, התבררה התמונה המלאה בנוגע להשתלשלות האירועים בימים הראשונים. שבועות חלפו וסייענים ושותפי הסוד לפיגוע החלו להישבר בחקירה ולמסור פרטים. השב"כ איתר את מקומות המסתור, אך השניים כבר לא היו שם. במהלך התקופה שאחרי כן התקשו לגלות היכן מסתתרים המבוקשים משום שהם היו במנוסה רוב הזמן. בשבוע שעבר אמר ראש השב"כ יורם כהן בשיחה סגורה: "אנחנו נמתין בסבלנות שהם יעשו טעות, ואנחנו נעלה עליהם". לא ברור אם דבריו של כהן נאמרו לאחר שכבר ידע את מיקומם.
השב"כ קיבל מידע על האפשרות ששני המחבלים מסתתרים במבנה הממוקם מדרום לבית החולים אל-אהלי, בשכונה בצפון-מערב חברון, הסמוכה לכביש 35 ומכונה בלשון לוחמי צה"ל "שכונת הרישוי". בצה"ל לא הופתעו מהמידע, שכן מדובר במעוז של משפחת קוואסמה, שעל פי הערכות נדרשה לתת חסות לרוצחים. בכל יום התקיימו דיונים בנוגע למידע שהחל לזרום, והמעגל המודיעיני סביב ההתרחשות במבנה הצביע באופן ברור על כך שהשניים נמצאים שם. בצה"ל טוענים כי ברגע שנכנסו המבוקשים לשכונה הם הפרו את האיזון ברחוב והסוד דלף החוצה.
על פי המידע המודיעיני שהביא השב"כ, הרוצחים הסתתרו במבנה מסחרי בגובה שתי קומות. בקומה הראשונה פועלת מאפייה וחנות נעליים ובקומה התחתונה, מתחת לפני הכביש, פועלת נגרייה. בתוכה נבנה סליק, ובו הסתתרו קוואסמה ואבו עיישה. מהמידע שהעביר השב"כ לצה"ל, הם היו חמושים ברובים ובאמצעי לחימה נוספים והיו צפויים להילחם ולא להיכנע. הערכה היא כי שני הרוצחים הגיעו למבנה בסמוך למועד חשיפת המידע.
אתמול בשעות הבוקר החליטו מפקד פיקוד המרכז, אלוף ניצן אלון, וגורמי ביטחון נוספים, ובהם גורמי שב"כ, להוציא אל הפועל מבצע למעצר המבוקשים. נבחנו כמה דרכי פעולה, ולבסוף הוחלט להגיע אל המחבלים מלמעלה כדי שלא ייווצר מצב שבו הם יצליחו לירות על הכוחות מעמדה נוחה. המשימה הוטלה על הימ"מ ועל "יחידת הבית" של השב"כ, המתמחה בפעילות בשטחים בנויים צפופים, בשיתוף כוחות צה"ל. המבנה כותר ובמקביל נעצרו חברי רשת הסייענים הנוספת שהסתירה את המחבלים וסייעה להם לשהות לאורך זמן במבנה.
ברגע כיתור המבנה, סמוך לשעה 01:00 בלילה, כשהודיעו הכוחות כי הם סוגרים על המבנה וחוסמים את נתיבי הבריחה האפשריים, הורה מפקד אוגדת יהודה ושומרון, תת-אלוף תמיר ידעי, לפתוח בנוהל "סיר לחץ". קצין דובר ערבית קרא למחבלים לצאת. כבר בהתחלה היה ברור שהשניים לא יצאו בידיים מורמות. לאחר שירו לעבר דופנות הבית והשליכו רימוני הלם, הוחלט להתחיל ולכרסם את דופנות המבנה באמצעות כלי הנדסה כבד מסוג "באגר" כדי להגיע למפלס התחתון.
בשלב זה ניתנה לשני המחבלים הזדמנות נוספת להסגיר את עצמם, ומשלא נענו חפר מפעיל הכלי חור גדול בקומה התחתונה. מהחור הזה יצאו שני המחבלים תוך שהם יורים לכל עבר, האחד באמצעות רובה קלצ'ניקוב והשני באמצעות רובה M-16 ואקדח. כוח הימ"מ פתח לעברם באש. אחת הגופות נפלה במפלס העליון של המבנה, ואילו המחבל השני נפל בחזרה אל תוך הסליק. כוח הימ"מ השליך לעבר הסליק רימונים ומטעני חבלה, ועל פי הערכות תא"ל ידעי הוא לא שרד את ההתקפה, אך טרם הגיעו אליו.
