משטרת מחוז ירושלים סיימה אחר הצהריים (שישי) את התחקיר הראשוני בעקבות הפיגוע הרצחני במרכז העיר.
מתחקור ראשוני עולה כי מחבל שעלה לרכבת הקלה בתחנת שער שכם עם שקית אותה אחז בידו, נסע ברכבת מספר דקות עד הגיעה בסמוך לכיכר צה"ל. משהבחין בצעירה העומדת לידו, התכופף ושלף מהשקית שברשותו סכין ודקר את הצעירה מספר פעמים בפלג גופה העליון.
שוטר ממשטרת ירושלים שהיה באותה עת באותו הקרון שלא במשמרת יחד עם בני משפחתו, זיהה את האירוע, משך את בלם החירום ברכבת ונטרל המחבל תוך שהוא מסתער עליו ומרחיק מידו הסכין. אזרח שהיה בסמוך סייע אף הוא בנטרול המחבל.
בשלב זה הרכבת נעצרה, הדלתות נפתחו וכוחות משטרה ויס"מ שהיו פרוסים במסגרת ההערכות המוגברת בעיר, נכנסו לקרון ועצרו את המחבל ופינו את שאר הנוסעים. צוותי מד"א פינו במצב קשה את הפצועה לבית החולים שם נפטרה מפצעיה.
מחקירה ראשונית עולה כי המחבל, תושב ראס אל עמוד כבן 57, מעורער בנפשו, היה בדרכו מצפון הארץ לירושלים, שם שהה במסגרת רפואית לבריאות הנפש. המחבל הועבר לחקירת ימ"ר ירושלים. במסגרת החקירה החוקרים גבו עדות מארבעת בניו.
מפקד מחוז ירושלים, ניצב יורם הלוי, מסר, "שוטרי משטרת ירושלים ערוכים בכל עת לתת מענה מיידי לכל אירוע בדגש לאירוע טרור. הנטרול המידי והמקצועי של המחבל בעודו ברכבת הינו פועל יוצא של תרגום ההנחיות המבצעיות לפעילות בשטח הלכה למעשה שמנעה המשך פגיעה בחפים מפשע שהיו באותה עת ברכבת. בשלב הפיגוע הרכבת היתה מלאה אנשים ליד המפגע, שוטר על אזרחי של מחוז ירושלים שומע את הצעקות, מתנפל עליו ועוצר אותו, בזה מסתיים האירוע. אני מקווה שלא יהיו עוד אירועים כאלו ואם יהיו נסכל אותם כפי שסיכלנו בפעמים הקודמות".