לאחר שהמחבל מפיגוע הדקירה בתל אביב היום (רביעי) ירד מהאוטובוס שבו דקר את הנהג וכמה נוסעים, הוא החל להימלט ודקר אישה נוספת במהלך מנוסתו. תיעוד של האירוע ממצלמת אבטחה של אחד מבתי העסק באזור, שהועבר לוואלה! חדשות מערוץ 10, מראה את בריחת המחבל, חמזה מוחמד חסן מתרוכ, שוהה בלתי-חוקי בן 23 המתגורר ברמאללה. עוד נראים בסרטון אנשים בורחים בבהלה ומחפשים מסתור מפני המחבל.
עוד על הפיגוע בתל אביב:
הדיווח הראשוני למד"א: "הרבה אנשים פצועים, כל הגוף שלי דם"
המחבל מתל אביב: "עשיתי את הפיגוע בגלל 'צוק איתן'"
נתניהו: "הפיגוע תוצאה של הסתת הרשות הפלסטינית"
מחקירת האירוע עולה כי ב-7:17 עלה מתרוכ לאוטובוס קו 40 של חברת "דן" שהיה בדרכו מבת ים לאוניברסיטת תל אביב. לאחר נסיעה של כ-700 מטרים, באזור גשר מעריב, הוא החל לדקור את נהג האוטובוס ואחר כך תשעה נוסעים נוספים. אחד הנוסעים פתח את הדלתות ואפשר לנוסעים לברוח מהאוטובוס. ב-7:19 הבחינו לוחמי יחידת נחשון שנסעו במכונית מאחורי האוטובוס ברחוב מנחם בגין כי הוא סטה ממסלולו ובנוסעים נמלטים בבהלה. הם ירו תחילה באוויר ואחר כך לעבר המחבל שנמלט מהמקום. הם פגעו בו ונטרלו אותו.
משפחתו של אחד הפצועים, דניאל פלח בן 25 מבת ים, התקבצה מחוץ לחדר הניתוח בתל השומר, והמתינה ליציאתו מחדר ההתאוששות. "דניאל יצא כמדי בוקר לעבודתו כמוקדן בסוכנות ביטוח בתל אביב, הוא היה אמור לרדת בדיוק בתחנה שבה אירע הפיגוע", סיפרה אחותו מיטל הללי. "הוא ישב בחלקו האחורי של האוטובוס כשהמחבל דקר אותו באזור הבטן", היא אמרה, והוסיפה שאישה שהייתה במקום הכניסה אותו לרכבה עד הגעת כוחות מד"א שפינו אותו לבית החולים, "הוא איבד הרבה דם".
"דניאל אמר שלא היו מספיק אנשים, ואם היו מספיק גברים הם היו מנטרלים אותו". על הפיגוע היא שמעה בחדשות ומיד ידעה שאחיה בין הנפגעים משום שהוא נוסע מדי יום בקו 40 לעבודתו. "הוא ענה לי וניתק. לא הרפיתי ואז הוא אמר לי 'אני לא יכול לדבר, דקרו אותי, אבל אני בסדר, פצוע קל, מטפלים בי כעת ואני תכף מועבר לבית החולים'". היא לא ויתרה והתקשרה שוב ושוב עד שמהצד השני ענה לה פרמדיק של מד"א שבישר לה שאחיה סובל מפציעה משמעותית והוא עושה את דרכו לתל השומר. "זה אירוע מזעזע. נהגי האוטובוס צריכים להיות חמושים וצריכה להיות אבטחה באוטובוסים מסוימים. אם היה מאטח על האוטובוס הזה לא היו נפצעים 19 איש". הללי ציינה שאביו של הפצוע שוהה בחו"ל וכי הוא מחפש דרכים להגיע חזרה לישראל.
בין הנפגעים שלושה פצועים באורח קשה, ארבעה באורח בינוני וחמישה באורח קל. שישה מהם פונו לבית החולים איכילוב ושישה לבית החולים שיבא בתל השומר. באיכילוב עדיין מאושפזים ארבעה פצועים מהפיגוע. שניים מהם במצב קשה אך יציב, בהם נהג האוטובוס המתאושש מניתוח, ופצועה נוספת. פרופ' פיני הלפרן, מנהל יחידת טיפול נמרץ בבית החולים, אמר כי "מחר יהיה יום קריטי עבור הפצועים". לדבריו, "בגלל סוג הפציעות איננו יכולים להגיד בוודאות כי הם יצאו מכלל סכנת חיים". שני פצועים נוספים מאושפזים באיכילוב במצב בינוני והשאר שוחררו לבתיהם. כמו כן, בבית החולים שיבא מאושפזים עדיין ארבעה בני אדם, אחד במצב קשה אך יציב, שניים במצב בינוני ואחד במצב קל.
כוחות גדולים של משטרה ומגן דוד אדום הגיעו למקום. בין היתר, למקום הגיעו השר לביטחון הפנים, יצחק אהרונוביץ', מפכ"ל המשטרה, רב-ניצב יוחנן דנינו, מפקד מחוז תל אביב, ניצב בנצי סאו, וצמרת המשטרה.
אבי טביב, עד ראייה, סיפר כי ראה את האוטובוס עוצר ואנשים יוצאים ממנו בבהלה. "ראינו את המחבל בורח מהאוטובוס ואחריו שני שוטרים של סיירת נחשון. הם ירו באוויר, אמרו לו לעצור אבל הוא המשיך לרוץ לאורך רחוב המסגר", סיפר טביב. "בפינה של יצחק שדה הם ירו בו והשתלטו עליו. הפצועים ירדו מהאוטובוס בריצה, ברחו. היו הרבה פצועים עם פציעות קלות יחסית כי הוא ניסה להספיק לדקור כמה שיותר. ניסינו להרגיע אותם ואז הגיעו הניידות".
מפקד צוות "נחשון" שנטרל את המחבל, מישר בני בוטרשווילי, סיפר כי כשהחל האירוע הם היו במשימה שגרתית בדרכם לבית המשפט. "במהלך הליווי זיהיתי אוטובוס מתנדנד לצדדים. אמרתי ללוחמים שמשהו מתרחש שם. אחרי שנייה ראיתי אנשים פורצים מהאוטובוס", שחזר בוטרשווילי. "אני ושלושה לוחמים יצאנו לרדוף אחרי המחבל והשאר נשארו לטפל בפצועים. אני לא יודע אם המחבל זיהה אותנו. הלכנו ישירות למטרה, שום דבר לא עניין אותנו למעט הלוחמים שנשארו לטפל בפצועים". הוא סיפר כי הוא ולוחם נוסף רדפו אחרי המחבל, מימין ושמאל. "ירינו באוויר כדי להזהיר אותו, בהמשך ירינו בו ברגליים. נטרלנו אותו, כבלנו אותו עד שהמשטרה הגיעה", שיחזר.