הותר לפרסום כי במהלך הלילה בפעילות משותפת של שב"כ, משטרת ישראל וצה"ל נעצר על ידי לוחמי הימ"מ והשב"כ אחמד דואבשה, בן 21, תושב הכפר דומא שבחטיבת בנימין.
משאירע הפיגוע, פעלו שב"כ וצה"ל בריכוז מאמץ מודיעיני ומבצעי בניסיון להתחקות אחר זהות המחבל. ביממה האחרונה נרשמה התפתחות משמעותית בחקירה ובשעות הלילה פשטו הכוחות על הכפר דומא והביאו למעצרו של החשוד.
בחקירתו הראשונית קשר עצמו דואבשה לביצוע הפיגוע בו נרצח לפני עשרה ימים בנימין אחימאיר הי"ד, בן 14, תושב ירושלים, סמוך לחוות מלאכי השלום. המחבל הועבר להמשך חקירה בשב"כ.
"כוחות הביטחון ימשיכו לפעול בנחישות ובמקצועיות למול כל גורם אשר יסכן את בטחון אזרחי ישראל", נמסר בהודעה משותפת לדוברות שב"כ, דוברות המשטרה ודובר צה"ל.
בנימין אחימאיר שהה בחופשה מלימודיו בחוות גל יוסף הסמוכה למאחז מלאכי השלום, סמוך לכפר הפלסטיני אל-מוע'ייר בנפת רמאללה. ביום שישי, ב-6:00 בבוקר, יצא מהחווה לבדו עם עדר כבשים, ומאז נותק הקשר עמו. בשעות הצהרים העדר חזר בלעדיו, אז הוכרז על היעדרו.
ביום למחרת, מצאו את גופתו של אחימאיר באמצעות רחפן. הרצח נקבע כפיגוע טרור לאומני. אבן מגואלת בדם וסכין אותרו סמוך לגופה. ממצאים שנמצאו בזירה העידו כי בין אחימאיר למחבל התנהל מאבק ממושך. ההנחה היא שהוא נרגם בסלעים ובאבנים.