כוחות מיוחדים של צה"ל יחד עם כוחות ימ"מ של משמר הגבול סגרו אמש על המחבל עומר אבו לילא שבי־ צע את הפיגוע ליד אריאל ‐ והוא חוסל לאחר חילופי אש. לפי הפלסטינים, חלקים מהכפר נותקו מחש־ מל, והימ"מ שיגר טילי נ"ט לעבר הבית. המחבל אותר בכפר עבויין שבין סלפית לרמאללה. כוחות גדולים צרו על מבנה בכפר שבו הסתתר המחבל וכרזו לו לצאת. לאחר שלא נענה, נכנס פנימה כוח ימ"מ מיוחד ולאחר חילופי אש נורה אבו לילא ונהרג. מידע מודיעיני הצ־ ביע על כך שאבו לילא מסתתר בבית בכפר הפלסטיני מצפון לרמאללה.
עדי ראייה בכפר מסרו כי כוח מסתערבים הגיע לקרבת הבית באמצעות מונית עם לוחית זיהוי פלסטינית. כוחות גדולים של צה"ל נכנסו לכפר וסגרו את האזור שבו נמצא הבית שבו על פי החשד הסתתר המחבל. במקום נשמעו חילופי אש ועימותים פרצו בין צעירים תושבי הכפר לבין הכוחות. המצוד אחר המחבל נמשך שלוש יממות והאיתור ובעקבותיו החיסול נחשבים למהירים בהשוואה, למשל, למציאת המחבל שביצע את הפיגוע הקטלני באזור התעשיה ברקן.
מתחקיר הפיגוע עלה כי המחבל הגיע לצו־ מת אריאל, דקר את סמ"ר גל קיידאן ז"ל, גנב את נשקו, ירה לעבר רכב סמוך, פצע באורח אנוש את הרב אחיעד אטינגר ז"ל, ולאחר מכן ירה לעבר רכב נוסף, גנב אותו ונמלט מהמקום לכיוון צומת גיתי אבישר בכביש 5 ממערב לאריאל. המחבל ירה גם לעבר צומת גיתי אבישר, ולאחר מכן נסע לכיוון הכפר הפלסטיני ברוקין, שם נטש את הרכב הגנוב. המחבל נשא רובה אם 16 של הלוחם והחשש היה שיבצע פיגוע נוסף. ראש הממשלה ושר הביטחון בני־ מין נתניהו הגיב על החיסול: "אני מברך את השב"כ, הימ"מ וצה״ל על פעולה מהירה שהביאה לחיסול המחבל הנתעב שרצח את סמ״ר גל קיידאן ז"ל ואת הרב אחיעד אטינגר ז"ל.
ידה הארוכה של ישראל מגיע לכל מי שפוגע באזרחינו וחיילינו". תמר אטינגר, אלמנתו של הרב אחיעד, אמרה אמש: "אנחנו מודים לכוחות הביטחון שחיסלו את המחבל הארור שרצח את אהובנו אחיעד ואת חייל צה"ל. אנחנו מצפים ממשלת ישראל להילחם למיגור הטרור ולגרש את משפחתו של המחבל". יו"ר מועצת יש"ע חננאל דורני אמר אמש: "שמחנו לשמוע על איתורו וחיסולו של המחבל הנתעב שביצע את הפיגוע בתחילת השבוע באל ריאל. אנו מודים לחיילי צה"ל וכוחות הביטחון שביצעו את הפעולה, ובטוחים כי יידעו לשמור על תושבינו ברחבי יהודה, שומרון, בקעת הירדן ובכל שאר הארץ".
השב"כ פירסם אמש הודעה לפיה: "בתום פעילות מודיעינית ומבצעית מאומצת של שירות הביטחון הכללי, הימ"מ וצה"ל, נהרג במהלך ניסיון מעצרו עמר אבו לילא, המפגע אשר ביצע את פיגוע הדקירה והירי בטרמל פיאדה בצומת אריאל וצומת גיתי אבישר. בזמן כיתור המבנה בו הסתתר בכפר עבוין, פתח המל פגע באש לעבר הכוחות ונהרג במהלך חילופי האש".
