Theo Reuters, vụ tấn công xảy ra vào khoảng 7h sáng 18/11 (giờ địa phương) trong khi khoảng 25 tín đồ đang làm lễ cầu nguyện buổi sáng tại giáo đường Kehillat Bnei Torah thuộc khu vực Har Nof, ngoại ô phía Tây Jerusalem.
Một nguồn tin từ cảnh sát cho biết, vụ tấn công khiến 4 người thiệt mạng, trong đó có 2 kẻ tấn công và ít nhất 8 người khác bị thương, trong đó có 2 cảnh sát.
Ngay sau khi vụ việc xảy ra, một tổ chức có tên gọi là "Mặt trận Nhân dân giải phóng Palestine" (PFLP) đã lên tiếng nhận trách nhiệm.
"Vụ tấn công là hành động đáp trả tất yếu đối với các cuộc tấn công của Israel nhằm vào Jerusalem và người Palestine", Hani Thawbta, một nhà lãnh đạo PFLP ở dải Gaza cho biết.
Truyền thông Palestine đã nêu tên những kẻ tấn công là Ghassan và Udai Abu Jamal, hai anh em họ đến từ huyện Jabal Mukaber ở Đông Jerusalem.
Thủ tướng Israel Benjamin Netanyahu tuyên bố sẽ mạnh tay đáp trả hành vi sát hại người Do Thái, đồng thời cáo buộc Tổng thống Palestine Mahmud Abbas liên kết với phong trào Hamas kích động bạo lực nhằm vào nước này.
Trước đó, ông Netanyahu đã liên tục chỉ trích ông Abbas kể từ khi nhà lãnh đạo Palestine kêu gọi người dân hành động trong tranh chấp về ngôi đền Al-Aqsa được cho là linh thiêng nhất ở Jerusalem.
Cuộc tấn công ở giáo đường người Do Thái trên được cho là tồi tệ nhất ở Jerusalem từ năm 2008, khi một tay súng Palestine bắn chết tám người tại một trường tôn giáo.