חוליית חמאס שביצעה את הפיגוע באוטובוס בקו 12 תכננה לבצע סדרת פיגועי תופת בירושלים ובסביבתה - בהם פיגועי התאבדות, מכוניות תופת וירי. בחוליה היו חברים שישה מחבלים והיא גייסה במיוחד את המחבל לצורך ביצוע פיגוע התאבדות בקו 12, לפני כחודש. אחד מחברי החוליה אף סייע לו בכתיבת צוואה וצילם אותו לפני הפיגוע.

בפיגוע נפגעו 20 אזרחים, אחד מהם קשה, שבעה בינוני והיתר באורח קל. המחבל עבד אל חמיד אבו סרור, בן 19 מאזור בית לחם, נפצע אנושות מהפיצוץ ומת מפצעיו לאחר מכן בבית החולים.

מחקירת השב"כ עלה כי החוליה כללה שישה פעילים המזוהים עם חמאס, אחד מהם בן 19 והשאר בשנות ה-20 לחייהם. כמה מהם היו כלואים בעבר בישראל לאחר שהורשעו בפעילות בחמאס. שניים מחברי החוליה היו מעורבים בפיגוע ירי בשנת 2015, פיגועים שהסתיימו ללא נפגעים.

החוליה התארגנה בחודשים האחרונים במטרה לבצע סדרה של פיגועים, ככל הנראה גם בתוך ירושלים. בחקירת השב"כ עלה כי תכננו להציב מכונית תופת, לבצע פיגוע ירי ואף לבצע פיגועי התאבדות נוספים. לצורך כך גייסו פעילים נוספים, ובהם מחבלים שיועדו לבצע פיגועי התאבדות.

בחקירת השב"כ עלה כי המטען שהתפוצץ באוטובוס נבנה על-ידי אחד מחברי החוליה מחומרים ביתיים שאותם ניתן לרכוש ללא קושי, ואותו חבר למד להכין אותם דרך חומרים רלוונטיים שמצא ברשת האינטרנט. שאר חברי החוליה סייעו לו ברכישת החומרים. חבר אחר בחוליה כתב ביחד עם המחבל צוואה ואף צילם אותו לפני ביצוע הפיגוע, שבחקירה התברר כאמור שיועד מלכתחילה להיות פיגוע התאבדות.

מקורות ביטחוניים פלשתינים דיווחו לפני הפיגוע כי המחבל יצא מביתו במחנה הפליטים ביום הפיגוע, ומשפחתו הודיעה למחרת למשטרה הפלשתינית כי הוא נעדר. חברי החוליה נעצרו בימים שלאחר הפיגוע והועברו לחקירת השב"כ. על החקירה הוטל צו איסור פרסום, אולם ימים אחדים לאחר מכן אושר לפרסם שההרוג בפיגוע הוא המחבל, פעיל חמאס.

החקירה הסתיימה בשבוע האחרון, ובמקביל להתרת הפרסום הועברו ממצאיה לפרקליטות שצפויה להגיש כתבי אישום נגד חברי החוליה בימים הקרובים.