מנחם פאלאס, חסיד חב"ד בן 22, הגיע ביום שישי האחרון לישראל מניו יורק, כחלק מפרויקט תגלית. לפנות בוקר (בין שבת לראשון) הוא נפצע קל בפיגוע הירי בירושלים. "אנשים צעקו 'שמע ישראל', זה היה מראה די מפחיד, אבל ברוך ה' לא הרגשתי שום דבר. הוציאו ממני קליע שלא ידעתי שיש בתוכי", הוא סיפר.
פאלאס סיפר שהיה עם חבריו בקבר דוד לפני שעלה על קו האוטובוס 3 של אגד, שבו אירע הפיגוע. "כמה דקות אחרי שעליתי על האוטובוס שמעתי קול ירי. הסתכלתי לימיני, ליד החלון שישבתי לידו, וראיתי את כולו מנופץ. התכופפתי במהירות וראיתי דם באזור הכתף שלי", אמר פאלאס. "מיד האמבולנס הגיע ולקחו אותנו לבית החולים. מרוב האדרנלין לא שמתי לב שנכנס לי קליע לכתף. בבית החולים עשו לי צילום רנטגן והוציאו אותו, ועכשיו הכל בסדר", הוסיף.
בנוסף לפאלאס, בפיגוע נפצעו ארבעה בני משפחה מארצות הברית, חסידי סאטמר, בהם אב המשפחה שנפצע באורח קשה בצוואר ובראש. הארבעה המתינו למונית בתחנת האוטובוס שבמקום ונורו על ידי המחבל. האב מורדם ומונשם בבית החולים שערי צדק, ונשקפת סכנה לחייו. ביחד איתו מאושפזת בתו שנפצעה באורח קל. אם המשפחה נפצעה באורח בינוני ונמצאת ביחד עם בנה בבית החולים הדסה הר הצופים.
שגריר ארה"ב בישראל, טום ניידס, התייחס לפציעתם של האזרחים האמריקנים בפיגוע, ואמר כי "אני עצוב לאשר כי אמריקנים נפצעו במתקפה זו. דיברתי עם המשפחות ואשמור אותן בתפילותיי. ממשיך לעקוב אחר המצב".
הפיגוע הלילי אירע בשתי זירות: בזירה הראשונה, ברחוב מעלה השלום בעיר העתיקה, ירה המחבל לעבר אוטובוס אגד בזמן שהנהג סייע לאישה נכה לעלות לאוטובוס באמצעות מעלון. שני גברים בשנות ה-30 לחייהם שנסעו באוטובוס נפצעו באורח קל עד בינוני. בזירה השנייה, ברחוב מעלה שז"ך, בכניסה לחניון קבר דוד המלך, נפצעו שישה בני אדם, בהם ארבעה בני משפחה אחת. מהירי ברחוב מעלה שז"ך נפצעה באורח קשה אישה בהיריון בשנות ה-30 לחייה, והלילה היא עברה לידת חירום בבית החולים שערי צדק. מצבו של התינוק קשה אך יציב. מנהל יחידת הטראומה בבית החולים, ד"ר אלון שוורץ, אמר כי "פציעתה (של האישה - ג"כ) מורכבת ונשקפת סכנה לחייה".
המחבל שביצע את הפיגוע בשתי זירות ליד העיר העתיקה בירושלים, אמיר סידאווי (26), הסגיר את עצמו הבוקר לידי המשטרה. בפיגוע הירי נפצעו שמונה בני אדם, בהם שניים באורח קשה. בתום מצוד לילי של כוחות הביטחון, המחבל, תושב מזרח ירושלים, הגיע במונית לתחנת משטרת מוריה בבירה עם האקדח שבאמצעותו ביצע את הפיגוע אחרי שעות שבהן הסתתר. נהג המונית שהסיע אותו לתחנת המשטרה נחקר גם הוא.