אחר חצות, שעון ישראל (יום ה', 22.3.12) החלה הפשיטה על הדירה בה התבצר מוחמד מראח, המחבל שרצח את גבריאל, אריה ויונתן סנדלר ומרים מונסנגו ושל החיילים הצרפתיים. מידע ראשוני על כך נמסר מפיו של סגן ראש עירית טולוז.
אחרי שהמשא-ומתן נכשל שנמשך מאז בשעות הבוקר, תוגברו כוחות המשטרה סביב האיזור, הושלכו סמוך לבניין שלושה רימוני הלם, וברחוב כובתה כל התאורה. המטרה היא לתפוס אותו בחיים.
בשעה זו המבצע בעיצומו. ערוץ "France 3" דיווח כי השוטרים פרצו לבניין אך המחבל טרם הוצא ממנו, ולא ברור אם עודו בחיים. במהלך הפשיטה לא נשמעו חילופי יריות. ההערכה היא כי במהלך הלילה ועד שעה זו מנסים כוחות הביטחון להתיש את המחבל.
סמוך לשעה 11:00 בבוקר החלו כוחות הקומנדו הצרפתי לפצוץ למבנה. נשמעו כמה יריות.
קודם לכן פרסמה הטלוויזיה הצרפתית את תמונתו של המחבל.
שר הפנים של צרפת קלוד גיאן אמר שבכוונת מראח היה לרצוח עוד חייל צרפתי, אך משום שלא מצא מטרה צבאית, החליט לתקוף את בית הספר היהודי. על-פי החשד, רצח מראח בשבוע שעבר שלושה צנחנים צרפתים במחאה על המעורבות של צרפת במלחמה באפגניסטן.
המחבל השליך אקדח מחלון הדירה וקיבל בתמורה אמצעי קשר. אחר כך הפסיק לתקשר עם השוטרים.
מראח הוא אזרח צרפת ממוצא אלג'ירי וחבר בארגון המזוהה עם אל-קאעידה. משטרת צרפת עצרה (יום ד') את אמו, את אחיו ואת גיסתו - זוגתו של האח. במכוניתו של האח נמצאו חומרי נפץ.
התובע בצרפת, פרנסואה מולאן, אמר כי החשוד בפיגועים בטולוז נעצר בעבר באפגניסטן, הועבר לכוחות צבא ארה"ב שם ונשלח לצרפת. מולאן לא הוסיף פרטים על המועד שבו נעצר מוחמד מוראח. עוד אמר כי המחבל היה באפגניסטן פעמיים וכי נסיעתו השנייה לשם הייתה באמצע אוגוסט אשתקד.