שעות אחרי הפיגוע הרצחני בברקן ובשב"כ ובצה"ל עדיין נמשך המצוד אחר המחבל, חמוש בן 23, שהצליח לרצוח שני ישראלים ולפצוע עוד ישראלית אחת ולהימלט מהזירה. אחרי הפיגוע כוחות צה"ל ומשטרה, בהם מסוק ויחידת "עוקץ", החלו בחסימות כבישים בשומרון וביצעו סריקות אחרי המחבל. בכלי תקשורת פלסטיניים דווח כי בחיפושים השתתפו גם מנגנוני הביטחון של הרשות הפלסטינית.
עוד דווח כי הכוחות נכנסו לכפר שבו מתגורר המחבל, באזור טול כרם, ופשטו על ביתו. ההערכה במערכת הביטחון היא כי המחבל שביצע את הפיגוע במפעל המחזור אלון באזור התעשייה ברקן פעל לבדו. זאת, לאחר שלפי שעה אף ארגון לא נטל אחריות על הפיגוע, שבו נרצחו שני בני אדם. שלב זה לא זוהתה בקרב המחבל השתייכות לארגון טרור כלשהו.
מחקירת ביניים של הפיגוע עולה כי עשר דקות לפני הפיגוע, לקח המחבל אזיקונים מהמחסן של המפעל בטענה שבכוונתו לתקן את החשמל במשרד. לאחר מכן, ולפני הירי, כפת באמצעותם את קים ז"ל ורצח אותה ואת זיו ז"ל מטווח קצר ופצע את האישה הנוספת, שנפצעה 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.
ערן בודנקין, מנהל הלוגיסטיקה והתפעול במפעל הציג ספיר את המסלול שעבר המפגע. "הוא עלה במדרגות במטרה רשמית לתקן תקלת חשמל", סיפר בודנקין. "הוא נכנס לאזור המשרדים של הקבוצה – הנהלת חשבונות, רכש וכדומה. הפקידה שיושבת בכניסה נפגעה ונרצחה. משמאלה יושב עובד חברה בכיר, וגם בו הוא פגע. מצד ימין זה אזור שבו נפגעה עוד פקידה (שנפצעה באירוע)". בתוך המשרדים ניתן לראות חלון מנופץ וזכוכיות על הרצפה. כמו כן נראים דפים בערימה על הכיסא של ההרוג, וכן ציוד משרדי זרוק על השולחן.
מחקירת כוחות הביטחון עולה שהמחבל מהפיגוע באזור התעשייה בברקן השאיר מכתב התאבדות לפני שלושה ימים אצל חבר שלו, שעבד במפעל, כך דווח ב'החדשות'. מהחקירה מתברר כי אותו עובד לא דיווח על המכתב. החבר נעצר ונחקר אם היה יכול למנוע את הפיגוע. בנוסף נמצא כי שעות ספורות לפני הפיגוע, המחבל בן ה-21 כתב בחשבון הפייסבוק שלו פוסט שעשוי להעיד על כוונותיו. בדבריו כתב: "אלוקים, תן לי את הבשורה שלה אני מצפה ממך – הרי אתה גדול המבשרים". בנוסף, לפני כחודש שיתף פוסט על הטבח בסברה ושתילה לציון יום השנה לאירוע, כשהוא מציין: "לא נשכח ולא נסלח".
עוד עולה בחקירה כי בעלי המפעלים באזור ברקן דרשו לאחרונה להגביר את הבדיקות הביטחוניות בכניסות למפעלים- אך על פי הדיווחים, דרישה זו לא התקבלה במפעל שבו הפיגוע היום התרחש. בשלב הזה טרם ברור מדוע במפעל לא נענו לבקשת הבעלים והשאירו את הבדיקות הביטחוניות.
בתוך כך, הרמטכ"ל, רב-אלוף גדי איזנקוט הגיע היום אל זירת הפיגוע באיזור התעשיה ברקן וקיים הערכת מצב בהשתתפות מפקד פיקוד המרכז, אלוף נדב פדן, מתאם הפעולות בשטחים, אלוף כמיל אבו רוקון, מפקד אוגדת יהודה ושומרון, תת-אלוף ערן ניב וראש המנהל האזרחי, תת-אלוף בן חור אחוות.
מפקד החטיבה המרחבית "אפרים", אלוף-משנה עידן כץ, סקר את עיקרי האירוע והמאמצים המבצעיים המתקיימים כעת. הרמטכ"ל הנחה על תגבור הכוחות ומאמצי ההגנה השונים וכן על המשך פעילות עצימה לאיתור ולכידת המחבל ובהמשך תחקיר על נסיבות האירוע. מדובר צה"ל נמסר כי "מדובר באירוע טרור קשה המתרחש לצד מערכה עיקשת לסיכול הטרור ביהודה ושומרון במסגרתו מתקיימות אלפי פעולות התקפיות לאיתור נשקים, מעצרי חשודים והחרמת כספי טרור בטרור ובטרור עממי במטרה לשמור על ביטחון תושבי יהודה ושומרון ולמנוע פגיעה בהם".
מדברי מפקד פיקוד המרכז, אלוף נדב פדן: ״אנחנו אחרי פיגוע טרור באזור תעשייה ברקן בו איבדנו שני אזרחים ישראלים ואזרחית נוספת נפצעה. אני רוצה בראש ובראשונה למסור את תנחומיי למשפחות ולאחל החלמה מהירה לפצועה. אנחנו בחודשים האחרונים ובשנים האחרונות במאבק רציף כנגד הטרור ביהודה ושומרון ובעזה. המאבק כולל יום-יום, לילה-לילה, פעולות של מאות חיילים בהן מתבצעים מעצרים וסיכולים. רק בחודשים האחרונים עצרנו מעל 300 כלי נשק ביהודה ושומרון ובחודש האחרון מעל 100. זו עבודה לילית סיזיפית של כלל מערכת הביטחון- שירות הביטחון הכללי, משטרת ישראל, וצה״ל, שילוב זרועות. ברגעים אלה הצבא, השב״כ ומשטרת ישראל מבצעים מצוד אחרי המחבל וכמו מחבלים אחרים אנחנו נדע לשים את היד עליו, על שולחיו ולגדוע את יד הטרור הזאת שפוגעת בנו ללא הבחנה בין נשים, גברים".
