המחבלים התיישבו במסעדת "מקס ברנר" שבמתחם "שרונה" לבושים בחליפות. הם בצעו הזמנה, ובשעה תשע וחצי קמו משולחנם – ופתחו במסע ירי. כך אירע הפיגוע שהביא אמש למותם של ארבעה ולפציעה של לפחות חמישה נוספים במתחם "שרונה" בתל אביב. 
"ישבנו, המשפחה, במסעדה. פתאום שמעתי צרור יריות וראיתי אדם שלבש שחור, יורה ללא אבחנה. הבן הקטן שלי הסתתר מתחת לשולחן", סיפרה סלמה אגבריה, אחת מהסועדות במקום.
איתן ענבר, שהיה בסמיכות למקום הפיגוע, סיפר: "הגעתי לפגישה עסקית. פתאום שמעתי צרחות וצרורות ירי במסעדה. זיהיתי את כיוון הירי, אבל המחבלים כבר ברחו. השולחנות במסעדה היו הפוכים והמראות קשים".

יוסף ג'אברין מאום אל פחם, העובד כברמן במקס ברנר, הוסיף ואמר: "אני זוכר ששני הבחורים שהיו לבושים בחליפה שחורה ועניבה, כמו עורכי דין, התיישבו אצלנו והזמינו לאכול. אני אמרתי לחבר'ה אצלנו, הם מהגדה. לפי הלבוש, זיהיתי אותם. אחת המלצריות שהיא ערביה אמרה 'אני לוקחת אותם, כי הם מהמגזר שלנו'. הם פתחו בירי ויצאתי החוצה, החבר'ה אצלנו רצו להסתתר, ראיתי פצועים על הרצפה, עזרתי לאחד מהם, הייתי מבולבל, לא ידעתי מה לעשות".
אחד המחבלים נתפס בזירה, אך מחבל אחר הצליח להימלט מהמקום. כוחות משטרה דלקו אחריו, ולבסוף ירו בו ברחוב הארבעה הסמוך למתחם ונטרלו אותו. לפי הערכות ראשונות של כוחות הביטחון, שני המחבלים הם בני דודים מהכפר יטא שבאזור חברון. 

אחד המחבלים בחדר החקירות, לאחר שנתפס.