Bangladescy policjanci po dwunastu godzinach odbili budynek restauracji, zabijając przy tym sześciu zamachowców i zatrzymując jednego. W szturmie brało udział ponad 100 komandosów z policyjnych batalionów szybkiego reagowania oraz pojazdy opancerzone. Dwóch policjantów zginęło jeszcze przed rozpoczęciem szturmu, a 26 osób zostało rannych w czasie walki. Dwanaście osób udało się uwolnić z restauracji jeszcze przed jej całkowitym odbiciem, m.in. zamachowcy pozwolili odejść kobietom noszącym hidżab. W zamachu śmierć oprócz bangladeskich żołnierzy ponieśli zakładnicy: dziewięcioro Włochów, siedmioro Japończyków, Hinduska i Amerykanka. Włoscy zakładnicy zostali przed śmiercią poddani torturom.
Państwo Islamskie opublikowało fotografie mężczyzn z flagami organizacji, podając, że byli to zamachowcy. Władze Bangladeszu zaprzeczyły jednak sprawstwu IS i stwierdziły, że ataku dokonała miejscowa, bangladeska grupa Jamaat-ul-Mujahideen. Po zamachu poinformowano, że sprawcy ataku nie byli absolwentami islamskich seminariów ani medres, ale prywatnych szkół średnich i uczelni, pochodzili z zamożnych rodzin.