ראש הממשלה, אריאל שרון ושר הביטחון שאול מופז סיכמו בעקבות הפיגוע בעותניאל להגביר את ההנתקשויות והמעצרים. שר הביטחון דיווח היום (יום א', 29.12.02) בישיבת הממשלה על ההנחיות שהעביר לצה"ל, ועל הפיגוע הרצחני שאירע ביום שישי בערב. מופז יצא במהלך הישיבה לביקור במקום הפיגוע בהתנחלות עותניאל.
בערב שבת, מעט לפני השעה 20:00, חדרו שני מחבלים לחדר האוכל בישיבת עותניאל בדרום הר חברון. המחבלים פתחו באש על תורני חדר האוכל. 4 נהרגו, בהם שני חיילים בחופשה ושני תלמידי ישיבה. 17 בני אדם נפצעו.
הפצועים פונו על-ידי מד"א ומסוקים, לבתי החולים סורוקה בבאר שבע ולהדסה עין כרם.
במוצ"ש נמסרו שמות ההרוגים: טוראי יהודה במברגר (19) מקרני שומרון, סמ"ר נעם אפטר (23) משילה, גבריאל חוטר (18) מאלוני הבשן, וצביקה זימן (18) מרעות.
שני המחבלים, אנשי הג'יהאד האיסלמי, שהיו לבושים במדי צה"ל ובאפודי קרב וחמושים ברובי M-16 ובשמונה מחסניות, הגיעו להתנחלות בערך בשעה 19:40 בערב שבת. הם הגיעו דרך וואדי שבין העיירה דהריה לעתניאל, והתקרבו מדרום לגדר הרעועה המקיפה את ישיבת ההסדר של עתניאל.
רוב ההתנחלות אינה מוקפת גדר, ודווקא הקטע ממנו חדרו המחבלים מגודר, אולם הם חתכו את הגדר ללא קושי.
עם כניסתם להתנחלות, פתחו המחבלים באש לכל הכיוונים. הם התקדמו אל המטבח תוך כדי ירי, ונכנסו לתוכו דרך דלת השירות האחורית. באותה עת, החלו תורני המטבח לסדר את המנות הראשונות על שולחנות חדר האוכל.
ארבעת התורנים ששהו במטבח נפגעו מן האש ונהרגו, אולם אחד מהם הצליח, לפני מותו, לסגור ולנעול את הדלת המפרידה בין המטבח לחדר האוכל, כך שהמחבלים לא יכלו להיכנס לחדר האוכל, שהיה עמוס בעשרות תלמידים ואנשי סגל. המחבלים אשר נחסמה דרכם לחדר האוכל, ירו דרך חלון לעבר הסועדים. מן האש נפצעו מספר תלמידי הישיבה.
במקביל נזעקו למקום לוחמים מגדוד "לביא". רב-סרן סלים, סגן מפקד הגדוד, אסף כוח התערבות של לוחמים שהיו בבסיס, והגיע עימם למקום הפיגוע בתוך דקות אחדות. לדברי קצין בכיר, "התגובה המהירה של כוחות מגדוד לביא, שבסיסם נמצא בצמוד ליישוב, סיימה את האירוע בתוך דקות. אם המחבלים היו מצליחים לפרוץ את הדלת בין המטבח לחדר האוכל, זה היה מסתיים בטבח חמור בהרבה".
כשהתקרבו החיילים, החלו המחבלים לנהל חילופי אש עם חיילי הכוח. אחד מהמחבלים ניסה להסתגר במטבח, אולם יצא לאחר-מכן ונהרג בחילופי האש. בחילופי האש נפצעו באורח קל רב-סרן סלים ואחד מקציני המטה שלו. השניים פונו לבית החולים "הדסה עין כרם" בירושלים.
במקביל כוחות הצלה מן היישוב, בשיתוף אנשי מד"א, החלו לפנות את הפצועים ולטפל בהם. פתחי חדר האוכל נסרקו, ולאחר שנשללה האפשרות להימצאותו של מחבל נוסף, נכנסו כוחות ההצלה גם למטבח עצמו. בשלב זה נקבע מותם של ארבעת התורנים.
המחבל השני נמלט מן היישוב במהלך חילופי האש. הוא יצא מהפתח דרכו נכנסו, ורץ לאורך הוואדי חזרה לכיוון דהריה. כוח בראשות מפקד חטיבת יהודה, אלוף-משנה חגי מרדכי, ומפקד גדוד שחם מחטיבת הנח"ל, סגן-אלוף ערן, יצא בעקבות המחבל.
המחבל הבחין בחיילים ופתח באש לעברם. הוא פצע שלושה מהם באורח קל. הכוחות השיבו אש לעבר המחבל, אשר הסתתר מאחורי סלעים ושיחים. הכוחות המשיכו לירות לעבר המחבל ובמקביל איגפו מפקד החטיבה ומפקד הגדוד את המחבל משני עבריו, הסתערו עליו והרגו אותו.
הבוקר נמסר כי מצבו של הפצוע הקשה התייצב, והוא מוגדר כעת בינוני. מצבם של שישה פצועים נוספים, שעדיין מאושפזים, מוגדר קל עד בינוני.
הג'יהאד האיסלמי נטל אחריות לפיגוע בעותניאל. מזכ"ל הארגון מסר ממקום מבטחו בדמשק לתחנת הטלוויזיה אל-ג'זירה, כי מדובר בתגובה לפעולות צה"ל בקבטיה יום קודם, שבה נהרג איש הג'יהאד האיסלמי.