לאחר הרצח יוצאים המחבלים מן הדירה. הם פוגשים בעובר אורח, פועל ניקיון בשם יעקב קדוש ומתחקרים אותו אותו כיצד מגיעים לבית-הספר של מקום. הוא משיב להם ומייד לאחר-מכן הם יורים בו.
בסביבות השעה ארבע לפנות בוקר הם מגיעים לבית-הספר "נתיב מאיר" בעיירה מעלות, ככל הנראה במטרה לארוב לתלמידים שיבואו בבוקר ללימודים ולבצע פיגוע מיקוח. להפתעתם במבנה לנים קבוצת תלמידים. מצפת שנמצאים בטיול שנתי היו אלה תלמידים ותלמידות מכיתות ט'-י"א של בית-הספר התיכון הממלכתי דתי בצפת, שיצאו לטיול שנתי במסגרת פעילות הגדנ"ע ולנו בלילה במבנה בית-הספר.
משתתפי הטיול מנו 102 תלמידים וליוו אותם כ-10 מורים. בכניסה לבית-הספר מבחינים המחבלים בשומר החמוש שישן בתוך אחת המכוניות בחוץ. הם מעירים אותו ובאיומים דרשו ממנו לפתוח את שערי בית-הספר. המחבלים נכנסים לבית-הספר, מעירים את המורים, התלמידים והתלמידות שישנו בשתי קומות מבנה בית-הספר ומרכזים את כולם במסדרון הקומה הראשונה צוות המורים ועוד כמה תלמידים מצליחים להימלט מהבניין, חלקם בקפיצה מהחלונות. כשהמחבלים מבחינים בבריחה, הם יורים לעבר הבורחים. המחבלים ריכזו את התלמידים באחת הכיתות בקומה הראשונה. כעת היו בידיהם 85 תלמידים ותלמידות, שתי חובשות ושני מורים. המחבלים מילכדו את הכיתה בה רוכזו התלמידים במטעני חבלה וברימון.
המחבלים שיחררו את אחד התלמידים המוסר את דרישותיהם לכוחות הביטחון: הם דרשו שחרור 20 מחבריהם הכלואים בישראל והציבו אולטימטום שיפקע בשעה 18:00 באותו ערב, שאם לא יענו לדרישתם, יוציאו להורג את התלמידים.
כעבור זמן מה שוחררה על-ידי המחבלים אחת החובשות שהייתה לבת ערובה. היא מסרה לכוחות הביטחון דרישה למעורבות שגרירי צרפת ורומניה בישראל בעסקת שחרור האסירים.
אל מעלות מגיעים בשעות בוקר משה דיין, שר הביטחון וכן אנשי סיירת מטכ"ל שמוזעקים למקום. דיין מורה להתיש את המחבלים במשא-ומתן ולא להיכנע לדרישותיהם ולהתכונן לקראת פריצה אפשרית לבניין בית-הספר בניסיון לחלץ בני הערובה. התפיסה הרווחת של ראשי מערכת הביטחון הייתה שלמדינת ישראל אסור לסטות מן הקו של אי-כניעה לטרור ולפיגועי מיקוח מחשש שכניעה מסוג זה תעודד פיגועי מיקוח נוספים.
המחבלים הבינו במשך היום כי המשא-ומתן עם כוחות הביטחון לא מתקדם וגילו עצבנות. בשלב מסוים החלו לירות באוויר ובתוך חדרים ריקים בבית-הספר.
על-פי הוראת ראש הממשלה,
גולדה מאיר ובעקבות דרישת המחבלים, משודרת במהדורת החדשות של השעה 14:00 ידיעה כי ישראל הסכימה לקבל את התניות המחבלים לביצוע עסקת שחרור האסירים.
במקביל, מורה דיין להתכונן לחילוץ בכוח, צה"ל, בעזרת צלפים, מתחיל בכיתור הבניין ומתכונן לפריצה. אנשי סיירת מטכ"ל נערכים לביצוע פריצה לבית-הספר. המחבלים מבחינים בתכונה צבאית סביב מבנה בית-הספר ויורים על כוחותינו. מירי זה נהרג חייל צה"ל.
בשעה 16:00 לערך מחליטה הממשלה למנות את שר הביטחון, משה דיין והרמטכ"ל, מרדכי גור לניהול הפריצה, במקביל להמשך המשא-ומתן. ככל הנראה דיין הוא שדחף לפריצה ואילו גור טען, כי יש להמשיך במשא-ומתן. משא-ומתן בין המחבלים לצה"ל התקיים באמצעות מגפונים. כשהמחבלים צועקים ומשמיעים את דרישותיהם מחלונות הכיתות. המחבלים מגלים עצבנות כשמבינים כי המשא-ומתן לא מתקדם ומאיימים כי אם עד השעה 18:00 - מועד פקיעת האולטימטום שהציבו בבוקרו של היום, לא תיענה דרישתם, הם יהרגו את כל התלמידים.