Cerca de Eli, los dos terroristas llegaron a la gasolinera con rifles M-16, abrieron fuego contra los comensales y trataron de escapar. Uno de ellos fue asesinado en la escena, el otro logró escapar y, tras un raíd de persecución de fuerzas especiales del Shin Bet y de las FDI, fue eliminado en Tubas.
La persecución llegó a su fin poco más de dos horas después de la masacre en el restaurante, a 30 kilómetros de distancia. El «equipo de tequila» del Shin Bet, que fue llamado después del ataque, persiguió al terrorista junto con los equipos SWAT, y las fuerzas especiales lo siguieron de cerca durante casi toda la ruta.