Kenyatta não informou quantos atiradores estavam envolvidos e pediu aos quenianos para “voltarem a trabalhar sem medo”. Após a explosão, mais de 700 pessoas deixaram o complexo do hotel DusitD2. Vídeos gravados de câmeras de vigilância mostram que o ataque envolveu ao menos quatro homens armados.
O Al-Shabab, grupo extremista aliado à Al-Qaeda e localizado na Somália, afirmou ser o responsável pelo atentado do hotel, cujo complexo inclui bares, restaurantes, escritórios, bancos e está no próspero bairro de Westland. O Al-Shabab havia realizado outro ataque em 2013 no shopping Westgate Mall, matando 67 pessoas na capital.
O Departamento de Estado dos Estados Unidos confirmou que o americano Jason Spindler, de 41 anos, estava entre as vítimas. Spindler vivia no Quênia há cinco anos e comia com frequência em um dos cafés do DusitD2, onde ocorreu o ataque. O alto comissário do Reino Unido no Quênia afirmou que ao menos um britânico foi morto, sem dar mais informações.
O ataque foi coordenado e começou com uma explosão que atingiu três veículos do lado de fora de uma agência bancária e um homem-bomba no lobby do hotel, que deixou várias pessoas feridas, de acordo com a polícia do Quênia, enviando forças especiais para o hotel para expulsar os atiradores. No amanhecer, pouco antes do presidente Uhuru Kenyatta fazer o pronunciamento em televisão, outra explosão de tiros foi ouvida e pessoas correram em busca de lugar seguro.
O ataque ao hotel parece ter tido como alvo quenianos ricos e estrangeiros. Ele ocorreu um dia após um magistrado decidir que três homens devem enfrentar um julgamento relacionado ao ataque ao shopping em 2013, que tinha como alvo pessoas da elite e turistas em visita ao país.