משטרת ישראל, צה"ל ושירות הביטחון הכללי הצליחו ללכוד את שני המחבלים שרצחו ביום חמישי בערב שלושה ישראלים בעיר אלעד. השניים נלכדו בחורשה סמוכה לראש העין, בתוך שטח סבוך. באזור נמצאו פריטים שהשליכו המחבלים במהלך מנוסתם מאלעד. לשניים לא היו מזון ומים והם לא התנגדו למעצר. בסרטון שהופץ ברשתות החברתיות ניתן לראות כי הם נלכדו בתוך שטח סבוך שבו ביצעו הכוחות חיפושים. במצוד אחרי שני המחבלים השתתפו מאות חיילים, שוטרים ואנשי שירות הביטחון הכללי. המרדף המשולב כלל הפעלה של אמצעים טכנולוגים, מודיעיניים, כוחות איסוף ויחידות מיוחדות, של המשטרה, שב״כ וצה״ל, בהן יחידת מגלן, יחידת מרעול, לוחמי חטיבת הקומנדו ובסיוע מסוקי היחידה האווירית של משטרת ישראל. מן המשטרה ושירות הביטחון הכללי נמסר כי צוות משולב הבחין בשתי הדמויות החשודות בסמוך למחצבה. שני המחבלים הם אסעד יוסף אסעד אלרפאעי (19) וצבחי עמאד צבחי אבו שקיר (20) מן הכפר רומאנה שבמחוז ג'נין. בסרטון של מצלמת אבטחה שהופץ ברשתות החברתיות ניתן לראות את השניים רצים באחד מרחובות אלעד ומכים באמצעות גרזן בנהג של מכונית שעברה במקום. בסרטון נוסף ניתן לראות את התחקור הראשון שבוצע למחבל אסעד אלרפאעי, שבו הוא מדבר על חלקו בפיגוע באלעד ומציין את שמו של חברו, צבחי אבו שקיר.