שירות הביטחון הכללי, צה"ל ומשטרת ישראל, חשפו תשתית רחבה ומאורגנת של מחבלים מארגון החזית העממית אשר ביצעה את פיגוע המטען בעין בובין, בו נרצחה רנה שנרב ז"ל ונפצעו אחיה ואביה.
החקירה חשפה כי התשתית ביצעה פיגועי ירי נוספים ותכננה לבצע פיגועים משמעותיים נוספים בתקופה הקרובה.
במסגרת הפרשה נעצרו ונחקרו על ידי השב"כ כ-50 מחבלים, בהם גם בכירי מפקדת החזית העממית ביו״ש, ונתפסו אמצעי לחימה רבים שהיו ברשות המחבלים והוסגרו כתוצאה מהחקירות בשב"כ.
במסגרת החקירה בשב"כ של המחבלים שביצעו את הפיגוע בעין בובין, נחשף מיקום נשקים ואמצעי לחימה, ומעורבותם של מחבלים הנמנים על תשתית החזית העממית אשר נעצרו בפעילות משותפת של השב״כ, הימ״מ וצה״ל והועברו לחקירה.
במסגרת חקירת חברי החולייה בשב"כ, מסרו המעורבים בפירוט רב אודות ההכנות שביצעו לקראת הפיגוע ואופן מימושו.
מעדויותיהם עולה כי את איסוף המודיעין לקראת הפיגוע החלו חברי החוליה מספר שבועות טרם מימושו, כאשר הגיעו בהזדמנויות שונות לאזור המעיין על מנת לתכנן את המתווה, ולבסוף הציגו את תכנית הפעולה בפני סאמר ערביד וקיבלו את אישורו.
בלילה שקדם למימוש הפיגוע הגיעו חברי החולייה, סאמר ערביד, יזן מג'אמס וקסאם שיבלי לשטח הררי צפונית למעיין עין בובין, כאשר הם חמושים באקדחים ומטען הנפץ. סאמר השאיר את יזן וקסאם בשטח יחד עם המטען ונסע חזרה לכיוון רמאללה על מנת להשאיר את הרכב בנקודה מרוחקת.
כשעה מאוחר יותר, החזיר ווליד חנאתשה, גורם המפקדה אשר מימן את הפיגוע, את סאמר ערביד למקום בו המתינו חברי החולייה ועזב את המקום. חברי החוליה בהובלת סאמר ביצעו הליכה של כשעתיים לכיוון המעיין. כשהגיעו למקום הטמינו את המטען בסמוך לציר הגישה ועלו לנקודה הצופה על המקום.
לאחר מספר שעות של המתנה במהלכן היה קסאם ברגותי אחראי על התצפית, הבחינו חברי החוליה במשפחת שנרב מתקרבת לנקודה, קסאם העביר את ההנחיה לסאמר ערביד אשר לחץ על ההדק והפעיל את המטען רב העוצמה לעבר בני המשפחה.
לאחר מימוש הפיגוע נמלטו חברי החוליה רגלית לכיוון רמאללה בדרך הררית עד אשר הגיעו לעיר והתפצלו.