ארבעה מחבלים חוסלו בצהריים (יום שבת) בטול כרם, כשש שעות אחרי התקיפה האווירית שבה חוסלו חמישה מחבלים אחרים שהיו בדרך לפיגוע. המחבלים שהותקפו בצהריים פתחו באש לעבר לוחמי דובדבן שפועלים במרחב, ואלה השיבו לעברם בירי - ולאחר מכן הכווינו כלי טיס של חיל האוויר שתקף את החמושים.
מצה"ל נמסר כי "בפעילות משותפת של צה"ל, שב"כ ומג"ב חוסלה חוליית מחבלים במהלך היתקלות של כוחות מיחידת דובדבן בטול כרם שבחטיבת מנשה. הכוונה מודיעינית של שב"כ, לוחמי דובדבן ויחידה 636 כלי טיס של חיל האוויר חיסל את החוליה".
בתקיפה בבוקר, צה"ל תקף את הרכב שבו נסעו המחבלים במחנה הפליטים נור א-שמס הסמוך לטול כרם. בתקיפה הזו, לפי הפלסטינים, חוסלו בין השאר עלי חליל וג'מאל אבו הנייה - שרצחו ביריות את אמנון מוכתר בקלקיליה.
בין ההרוגים האחרים בבוקר היו הייתם בלידי - מבכירי הזרוע הצבאית של חמאס בטול כרם - ואחמד אל-סבעא, מראשי הג'יהאד האיסלאמי בנור א-שמס. צה"ל ושב"כ אמרו לאחר מכן כי החוליה "תכננה פיגוע גדול בטווח זמן מיידי". לדברי גורמי ביטחון, בין ההרוגים גם פעיל חמאס מרכזי מטול כרם.
הרכב שבו נסעו המחבלים והותקף הבוקר נשרף לחלוטין, וכוח של צה"ל הגיע למקום אחרי התקיפה - ככל הנראה כדי לוודא את תוצאותיה. מנהל בית החולים הממשלתי בטול כרם, ד"ר אמין חאדר, אמר לטלוויזיה הפלסטינית הרשמית כי "התקיפה בוצעה באמצעות כטב"ם. שרידי הגופות היו מפוחמים".
מוכתר, שהיה מוכר לסוחרים הפלסטינים בעיר שבשטחי הרשות הפלסטינית, הגיע לקלקיליה לצורך קניות, וברכבו אותרה בהתאם שקית ירקות. לאחר התקרית, כוחות צה"ל רבים נכנסו לעיר כדי לבדוק את נסיבות האירוע, שבהמשך אומת כי מדובר בפיגוע על רקע לאומני.