ביום חמישי ב-20:30 רכב לבן עצר בצורה מחשידה בצד רחוב אבן גבירול, רחוב מרכזי ומלא בעוברים ושבים, כשבתוכו הנהג אורן בן יפתח ושני המחבלים. לאחר שהרכב עוצר, הם הסתערו עליו עם גרזן וסכין ורצחו אותו באכזריות. לאחר מכן יצאו מהרכב וניסו לתקוף אזרחים נוספים. גבר שצעד עם אשתו ברחוב אבן גבירול זיהה את המחבלים ונמלט לבניין סמוך, ולצידו ילדים וילדות שהבחינו במחבלים וברחו לתוך הבתים באזור, מפחד שהם בעקבותיהם.
המחבלים פנו שמאלה ונכנסו לתוך הפארק העירוני. הם ירדו במדרגות, שם רצחו את בועז גול ויונתן חבקוק, ופגעו בשני אזרחים נוספים, שישבו על ספסל לצד משפחותיהם. הילדים וההורים שמבלים בפארק נמלטו לכל עבר.
עוד על הפיגוע באלעד
לאחר מכן, המחבלים פגשו במאבטח שעמד בכניסה למתחם אטרקציות, וניסה לגונן בגופו על אזרחים. הם תקפו אותו בגרזן ופוצעים אותו באורח קשה. בשלב הזה, החליטו לברוח לכיוון היער, שמקיף את העיר. הם חצו את החניה מחוץ לפארק והחלו לרוץ במורד השביל המוביל לתוך היער, בו צעדו במשך שעות עד שהגיעו למקום מסתור, כקילומטר מהעיר אלעד.
במקביל, כוחות גדולים של משטרה, צהל ושב"כ סגרו את מרחב העיר אלעד במטרה לעצור את המחבלים, חיים או מתים, ולמנוע פגיעה נוספת בחיי אדם. רק כעבור 50 שעות של מצוד, התקבל מידע בחפ"ק המבצעי על ממצאים הקשורים לשני המחבלים שאותרו בתא השטח בו הסתתרו המחבלים, לאחר שחייל מילואים מיחידת מרעול גילה כתמי דם ביער.
כוחות צה"ל הוקפצו למקום ופתחו בסריקות, בין השאר נעזרו בפצצות תאורה, אך עדיין המחבלים טרם זוהו בגזרה. בשעות הבוקר הוחלט להרחיב את החיפושים בתא השטח שבין קיבוץ נחשונים לבין המחצבה, וכעבור זמן המחבלים נתפסו, כשהם הסתתרו בשיח ביער.
השניים נתפסו ונעצרו ללא התנגדות וכשהם בחיים. בתשאול אחד המחבלים השיב: "עשיתי פיגוע, אני לא יודע מה קרה שם, הכינו בן אדם". כמו כן, נמצא גרזן שבו השתמשו המחבלים בפיגוע.
לאורך כל המבצע ללכידת המחבלים, בחפ"ק המבצעי התנהלו מול מספר צוותי חשיבה שהציגו מתווים שונים לבריחת המחבלים. בין השאר, הוצגה הנחת עבודה שהמחבלים נמצאים ברדיוס שבין העיר לגדר ההפרדה, משם נכנסו המחבלים, והנחת עבודה נוספת שהמחבלים שוהים בקרבת העיר אלעד.