ابتدا تروریست از یک دستگاه خودکار تیراندازی کرد بازوها در یکی از کافه های کنار جاده ای که در آن لحظه اعضای نیروهای امنیتی عراق و ده ها غیرنظامی در آن حضور داشتند. خاطرنشان می شود که غیرنظامیان احتمالاً شهروندان ایران بوده اند.
تقریباً بلافاصله پس از آن، هنگامی که بازدیدکنندگان کافه سعی کردند از محل به خیابان فرار کنند، یک خودروی بمب گذاری شده منفجر شد.
الجزیره گزارش می دهد که کافه کنار جاده در چند متری ایست بازرسی بود. تروریست ها به خوبی می دانستند که افسران ارتش و پلیس عراق به طور مرتب از کافه بازدید می کنند. ظاهراً تروریست ها نیز اطلاعاتی دریافت کرده اند که در آن لحظه شهروندان ایرانی در کافه حضور خواهند داشت.
مجموع قربانیان تا کنون 75 نفر است. نزدیک به 100 نفر مجروح شدند.
گروه تروریستی "دولت اسلامی" (ممنوع در فدراسیون روسیه) مسئولیت این حمله را بر عهده گرفت. این توسط نمایندگان این گروه از طریق منابع کنترل شده در اینترنت گزارش شده است.