בהתייעצות ראשי מערכת הביטחון וראש הממשלה, אריאל שרון, שכונסה בעקבות הפיגוע הכפול אתמול בבאר שבע, הוחלט על הגברת הפעילות באזור חברון, שממנה יצאו שני המחבלים המתאבדים. בגלי צה"ל דווח כי הפעילות תכלול בידוד של העיר, הפעלת לחץ על תשתיות הטרור ומתן אישורים להתנקשויות ולהריסת בתים. עוד הוחלט על ביטול ההקלות לפלסטינים בדרום הר חברון ועל האצת בניית הגדר בקו התפר הדרומי.
16 בני אדם נהרגו בפיגוע וכמאה נפצעו, כאשר שני מחבלים מתאבדים התפוצצו בעת ובעונה אחת בשני אוטובוסים במרכז באר שבע. בין הנרצחים גם ילד בן שלוש. בכרוז שהופץ בחברון לקחו גדודי עז א-דין אל קסאם של החמאס אחריות לפיגוע, והכריזו כי הוא בוצע כנקמה על ההתנקשות בעבד עזיז אל-רנטיסי והשייח' אחמד יאסין. בקול ישראל דווח כי כוח צה"ל פשט אמש בחברון על ביתו של אחמד אל קוואסמה, החשוד שהוא אחד ממבצעי הפיגוע. קוואסמה נעדר מביתו מאז שעות הבוקר.
סגן מנהל בית החולים סורוקה, פרופ' ארנון וישניצר, אמר לערוץ 10 כי לבית החולים הגיעו 92 פצועים - 62 במצב קל, 23 במצב בינוני ו-5 קשה עד קשה מאוד. פצוע אחד נפטר על שולחן הניתוחים. רוב הפצועים שוחררו לביתם ובבית החולים נשארו 18 מהם - 3 במצב קשה מאוד והשאר קשה ובינוני. במכון לרפואה משפטית באבו כביר החל אמש הליך זיהויין של 13 מגופות ההרוגים. שלושה הרוגים זוהו בביה"ח סורוקה.
הנהג פתח את דלתות האוטובוס והציל נוסעים
מתחקיר ראשוני עולה ששני האוטובוסים, קווי 12 ו-7, יצאו מהתחנה המרכזית בעיר, ודקות מעטות לאחר מכן, בסביבות השעה 14:50, פוצצו את עצמם שני המחבלים כאשר האוטובוסים נסעו בשדרות רגר שבמרכז העיר.
אחד האוטובוסים נפגע סמוך לבית החולים "סורוקה". האוטובוס השני נעצר בצדו השני של הכביש מול "יד לבנים", סמוך לבניין העירייה. נהג אחד האוטובוסים, יצחק כהן, אמר לקול ישראל כי הבחין בפיצוץ באוטובוס השכן, פתח את הדלתות והנוסעים ירדו - ואז אירע הפיצוץ באוטובוס שלו. בכך הציל כהן את חייהם של כמה נוסעים.
באזור באר שבע נערכו בצהריים סריקות אחר מי שהחדיר את המחבלים לעיר, אך איש לא נעצר עד כה. מסוק משטרתי ניסה לזהות מהאוויר כלי רכב חשודים. חבלנים ואנשי זיהוי פלילי סרקו את זירות הפיגועים, כדי לחפש ממצאים שיסייעו לחקירה.