כוחות הביטחון הודיעו שעצרו הלילה (בין שישי לשבת) אדם החשוד בהנחת המטען באוטובוס בביתר עלית ביום חמישי בערב. החשוד נעצר, יחד עם כמה חשודים נוספים בסיוע, בכפר בתיר שבמרחב חטיבת עציון.
לוחמי צה"ל, שב"כ ויחידת הגדעונים 33 של משטרת ישראל עצרו הלילה באמצעות מידע מודיעי שהתקבל משב"כ את החשוד בהנחת המטען, שלא התפוצץ בסופו של דבר. יחד עימו נעצרו עוד ארבעה חשודים נוספים בחשד שסייעו לו, והוחרם רכב שנחשד כי שימש אותם בביצוע הפעולה.
חמשת העצורים בכפר בתיר הלילה נעצרו במסגרת מבצע "שובר גלים" של כוחות הביטחון נגד חשודים בביצוע פעולות טרור. במקביל למעצרם, נעצרו עוד חמישה חשודים בעבירות טרור בקלקיליה שבמרחב חטיבת אפרים.
שעות ספורות לאחר פיגוע הירי הקשה ברחוב דיזינגוף בתל אביב ביום חמישי בערב, שהביא לפציעתם של שלושה, דווח על איתור מטען חבלה באוטובוס בביתר עלית. למרבה המזל, המטען לא התפוצץ, אולם עורר את חשדם של הנוסעים כשהחל להעלות עשן בזמן הנסיעה.
בתוך זמן קצר פונו כל הנוסעים מהמקום, הוזעקו חבלנים ונטרלו את המטען. במשך שעות ארוכות סרקו אנשי כוחות הביטחון את האזור במטרה לאתר את החשוד בהנחתו, מתוך חשיבה שהוא לא הצליח להתרחק יותר מדי מהאזור. בתיעוד מתוך האוטובוס ניתן לראות אדם מניח את התיק החשוד ועוזב את המקום.