המחבל, אשרף אבו-שחה בן 23 מכפר שוויקה שבאזור טול כרם, עבד כחשמלאי במפעל במשך כארבעה חודשים. נכנס ב-7:00 בבוקר למפעל המאובטח כשהוא חמוש וקיבל סידור עבודה למות שסיים את עבודתו במפעל לפני כשבועיים.
אבו-שחה עלה לקומה השנייה - קומת משרדי ההנהלה והבחין בשלושה עובדים. הוא ירד למחסן וביקש מעובד המקום חבילת אזיקונים. בשל היותו חשמלאי בקשתו לא עוררה כל חשד אצל המחסנאי. לאחר שקיבל את מבוקשו עלה בחזרה לקומת המשרדים כשבידו רובה מסוג "קרל גוסטב". הוא ניגש לקים, לפת את ידיה בעזרת האזיקונים וירה בה למוות מטווח קצר. אחר כך הוא ירה גם לעבר זיו. השניים נפצעו אנושות בטרם נקבע מותם בהמשך היום.
כשהעובדת הנוספת שמעה את רעש היריות היא יצאה לעבר מקום האירוע. כאשר המחבל הבחין בעובדת הוא ירה לעברה. העובדת הצליחה להימלט בחזרה למשרדה והסתתרה מפניו. מעצור שהיה בנשקו לא אפשר לו להמשיך ולירות בה בעת שהסתתרה ובכך ניצלו חייה. העובדת נפצעה באורח בינוני.
לפי מצלמות האבטחה, חלפו פחות מעשר דקות מהרגע שבו פתח במסע הירי ועד שנמלט לבסוף משערי המשרד. על פי ההערכה, רעש המכונות שעבדו במפעל מנע משאר העובדים לשמוע את קולות הירי, מה שגם אפשר לו להימלט כמעט ללא הפרעה. מהצילומים עולה כי איש מהעובדים לא הבחין בו כדי לעצור בעדו.
עוד עולה מחקירת האירוע כי לפני שביצע את הירי מסר נעאלווה לעובד אחר במפעל "אלון" מכתב שבו סיפר על כוונתו להתאבד, ושיבח את יאסר ערפאת. אביו של המחבל: "אני לא יודע מה עבר עליו, יכול להיות שהוא הסתכסך עם מישהו שם ולכן החליט לעשות מה שעשה. נכון לעכשיו אנחנו לא יודעים כלום לגבי הנסיבות. מאוד הופתעתי ממה שקרה, לא היה שום סימן שהוא מתכנן דבר כזה"