המשטרה פרסמה הלילה (שישי) תיעוד של החשוד בפיגוע בתל אביב, וביקשה את עזרת הציבור באיתורו. בסרטון נראה אדם לבוש שחורים צועד ברחוב דיזינגוף, סמוך לזירת האירוע. המשטרה מבקשת מכל המזהה אדם זה להתקשר למוקד 100.
מוקדם יותר דיווחו עדי ראייה כי המחבל לבש חולצה קצרה שחורה, מכנסיים שחורים ותיק גב כחול, וככל הנראה חמוש באקדח. במשטרה מסרו כי "הציבור מתבקש לדווח על כל אדם או אירוע חשוד".
מפקד מחוז תל אביב עמי אשד אמר כי "המחבל ככל הנראה ברח לאחת הסמטאות". לאחר הדיווחים על האירוע ביקשה המשטרה מהתושבים להישאר בבתים ולסגור את הדלתות.
מחקירת האירוע עולה כי המחבל הגיע ל"אילקה בר" שברחוב דיזינגוף בעיר, לב האזור בו מבלים צעירים רבים ביום חמישי בערב, פתח באש - ונמלט. כוחות ימ"מ רבים ומאות שוטרים נמצאים בעיר בניסיון לאתר את המחבל. תחילה התרכזו הכוחות סביב בניין ברחוב, אך החשש שהמחבל מתבצר שם נשלל. לאחר כשעה וחצי נעצר חשוד, אך ככל הנראה לא מדובר במחבל.