מחקירת הפיגוע עולה כי המחבל הגיע ל"אילקה בר" שברחוב דיזנגוף ופתח בירי לעבר אזרחים. 15 בני אדם נפצעו בפיגוע, מאבק על חיי 5 מהם. המשטרה מנהלת מצוד אחר המחבל וקוראת לתושבים להסתגר בבתים. צה"ל הקפיץ יחידות מובחרות לתגבר את האזור.
10 ימים אחרי פיגוע הרצח בבני ברק, הטרור חוזר לרחובות ישראל. לפחות 15 בני אדם נפצעו, מתוכם 5 במצב אנוש וקשה, בפיגוע ירי בדיזינגוף סנטר בתל אביב. נקבע מותם של שניים מהפצועים.
דובר המפכ"ל: "מדברים על חשוד אחד חמוש באקדח. חשוד שלבוש בחולצה שחורה קצרה ומכנסיים שחורים קצרים".
על פי דיווחי המשטרה, מחבלים חמושים ביצעו ירי לעבר אזרחים ועוברי אורח במסעדה ברחוב בדיזינגוף פינת נתן החכם ונמלטו מן המקום. כוחות משטרה דלקו אחרי אחד המחבלים לכיוון אתר בנייה שלפי עדויות הוא נמלט לשם. אותו מחבל נורה ונוטרל. כעת המשטרה מבצעת סריקות אחר המחבל הנוסף.