כשעה ו-40 דקות בלבד לאחר שהמחבל נשאת מלחם ביצע את הפיגוע הרצחני ברחוב דיזינגוף בתל אביב, הוא הספיק להגיע לדירת המסתור הראשונה שלו בערערה ומיד לאחר שרצח את נהג המונית אמין שעבאן, נטש הוא נטש את המונית, מצא כלי רכב אחר ואיתו הגיע לערערה, כך נחשף הבוקר בערוץ 10.

מעבר לכך אין הרבה פרטים והמשטרה הטילה צו איסור פרסום על כל החקירה. במשך כיומיים וחצי הייתה ההערכה המודיעינית שמלחם הסתובב בתל אביב, עד שלישי בבוקר כשהמפכ"ל רוני אלשיך קיבל את תוצאות המעבדה הפלילית לגבי בדיקת הצרכים שהושארה במה שהתגלתה כדירת המסתור של מלחם, שאישרה כי הוא אכן נמצא בערערה.

בית המשפט המחוזי בחיפה האריך אמש את מעצרם של חמישה חשודים מאזור ערערה בסיוע למלחם להמלט מכוחות הביטחון לאחר הפיגוע. מעצרם של ארבעה מהם הוארך בשלושה יומיים ושל חשוד נוסף ביומיים. הבוקר יובא גם מוחמד מלחם, אביו של המחבל, לדיון בהארכת מעצרו.