"ישבתי עם האישה והילדים, ראינו טלוויזיה, ופתאום שמענו שמונה יריות". כך סיפר תושב תל אביב על רגעי הפיגוע ברחוב דיזנגוף, ליד מסעדת גוצ'ה. לפחות חמישה בני אדם נפצעו בפיגוע הערב, בהם שניים שמצבם קשה. הם פונו לבית החולים איכילוב בתל אביב. המחבל שפתח באש חוסל על ידי שני שוטרים.
עד הראייה סיפר כי מיד אחרי שנשמעו היריות, "כל האנשים התחילו לברוח ולרוץ. כולם סגרו את כל החלונות. הייתה דממה ואז הגיעו כוחות הצלה. ירדתי למטה וראיתי אנשים שכובים על הרצפה". שב"כ מעורב בחקירת האירוע, שאותו מנהל מפקד מחוז תל אביב, ניצב עמי אשד, שהודח הערב מתפקידו על ידי השר לביטחון לאומי איתמר בן גביר.
עד ראייה אחר לפיגוע בתל אביב שחזר: "שמעתי ירייה, יצאתי החוצה, וראיתי מישהו יורה בשני אנשים במעבר חציה, וממשיך לירות ליד הפיצרייה. מזעזע. אחרי כמה שניות באו אנשים עם נשק ורצו אחריו".
שליח וולט שהיה באזור סיפר כי זו הפעם השלישית שהוא עד לפיגוע בתקופת עבודתו: "הסתתרתי אחרי היריות, ואז ראיתי שוטרים רצים. הוא יצא החוצה - והם נטרלו אותו בקרב יריות". שני שוטרים שהיו במקום, בהם לוחם יחידת הגדעונים שהיה בחופשה, הם שירו במחבל.
חובש בכיר מיחידת האופנועים של מד"א ערן נדלר אמר: "כשהגעתי למקום ראיתי שני פצועים שוכבים על המדרכה כשאחד מהם מחוסר הכרה. מיד התחלתי להעניק להם טיפול רפואי כשמקביל התקבל דיווח על פצוע נוסף באחד מבתי העסק הסמוכים. יחד עם כוחות גדולים של מד"א שהגיעו במהירות למקום הענקנו לשלושת הפצועים טיפול רפואי מציל חיים ופינינו אותם במהירות לבית החולים".
חובש רפואת חירום במד"א לי בן ארי שגר ברחוב דיזנגוף ושמע את הירי הוסיף: "הייתי בבית כששמעתי יריות מהרחוב ומיד ירדתי למטה. במקום הייתה המולה רבה וראיתי אנשים רצים לכל הכיוונים. אזרח שהיה בהכרה מלאה וסבל מפציעה מדממת בידו הגיע אליי ומדי התחילתי בטיפול רפואי שכלל עצירת דימומים. כעבור מספר רגעים הגיעו למקום כוחות גדולים של מד"א והוא פונה באמובלנס להמשך טיפול".
ראש הממשלה בנימין נתניהו, ששוהה בביקור ברומא, עודכן על האירוע ותועד בבית כנסת בעיר כשהוא מקבל פתק ולוחש לרעייתו שרה על הירי. בהמשך אמר נתניהו: "היה אירוע קשה מאוד בתל אביב, פיגוע טרור. אני רוצה לשלוח בשמי ובשם רעייתי וכולכם איחולי החלמה לפצועים. אנחנו מחזקים את פעולת כוחות המשטרה וכוחות הביטחון נגד הטרוריסטים, הערב הזה ובכל מקום. הדברים האלה לא ירפו מהנחישות שלנו להמשיך לבנות את ארצנו, לנטוע שורשים במולדתנו ולהבטיח את עתידנו המשותף".
הפיגוע בתל אביב הגיע בעיצומו של גל טרור ולאחר חיסול של 10 מחבלים בימים האחרונים. הבוקר חוסלו שלושה מחבלים בכפר ג'בע שליד ג'נין, שלשום חוסל במחנה הפליטים ג'נין עבד אל-פתח חרושה, המחבל שביצע את פיגוע הירי בחווארה בשבוע שעבר שבו נרצחו הלל ויגל יניב. באותה פעולה נהרגו מלבדו שישה מחבלים.
דובר חמאס עבד לטיף אל-קאנוע אמר כי הפיגוע בתל אביב הוא "תגובה ראשונית לפשעי הכיבוש הציוני, האחרון שבהם היה חיסול שלושה צעירים בג'בע, הבוקר. גיבורי ההתנגדות בגדה המערבית ימשיכו להפציץ בפיגועים איכותיים ולהתעמת בפעולות הירואיות עם ממשלת המתנחלים. התגובה לפשעי הכיבוש תימשך עד שהכיבוש ייעצר בגבולו ויעוף מארצנו". בעקבות הפיגוע החלו חגיגות שכללו תהלוכה במחנה הפליטים ג'נין.