לפחות 14 בני אדם נהרגו ויותר מ-50 נפצעו, בפיצוץ מכונית תופת סמוך לאוטובוס אגד בקו 841, שעמד בצומת כרכור-עין שמר, סמוך למרכז הקניות "אלונית". מדובר באומדן זמני וכי מלאכת זיהוי קורבנות הפיגוע תארך זמן רב בשל הקושי בזיהויים, כך נמסר ביום ב' בלילה מהמשטרה.
מרבית הפצועים הועברו לבית החולים "הלל יפה" בחדרה. אישה שהיתה פצועה באורח אנוש, מתה מפצעיה בשעות הערב. בבית החולים נותרו 6 פצועים באורח קשה, ובהם פעוטה בת שנתיים, שישה פצועים בינוני והיתר באורח קל. חמישה פצועים נוספים הועברו לביה"ח "העמק" בחדרה, מצבם קל וחלקם ישוחררו עוד הלילה.
הזרוע הצבאית של ארגון הגי'האד האיסלאמי, "גדודי ירושלים", נטלה אחריות על הפיגוע בהודעה של מטלפן אלמוני לתחנת הטלוויזיה של החיזבאללה "אל-מנאר", בביירות.
אוטובוס אגד בקו מאסף 841, יצא בשעה 13:50 מקרית שמונה בדרכו לתל אביב. סמוך לשעה 16:20 בעת שהאוטובוס עמד בתחנה בצומת כרכור נצמד אליו ג'יפ מסוג "קאיה", אשר היה ממולכד ביותר מ-100 ק"ג חומרי נפץ אליהם חובר חומר רסס רב. הג'יפ, להערכת המשטרה, חצה את קו התפר מכיוון ג'נין. מעוצמת הפיצוץ נפגעו עוד שלושה כלי רכב, בהם שתי מכוניות פרטיות ומשאית.
מיד עם היוודע דבר הפיגוע, הוזעקו למקום כוחות גדולים של משטרה וניידות מד"א, בפיקודם של מפקד המחוז הצפוני ניצב יעקב בורובסקי ומפקד מרחב חוף תת ניצב משה ולדמן, אשר סגרו את האיזור והחלו להעניק טיפול לפצועים. ניצב יעקב בורובסקי העריך, כי בג'יפ מסוג קאיה היו ככל הנראה שני מחבלים-מתאבדים, וכי זמן קצר לאחר הפיצוץ נראו שתי מכוניות, האחת מהן מסוג "ניסן מקסימה" והשניה מסוג "מאזדה" נמלטות מן האיזור.
עשרות מחסומי משטרה ומאות שוטרים עורכים חיפושים נרחבים אחר שתי המכוניות, אשר בהן על פי הערכות המשטרה, נסעו לפחות 4 חשודים בסיוע למפגעים ובשיגורם. חיים אברהם, נהג האוטובוס שנפצע באורח קל, הוא פונה לביה"ח הלל יפה בחדרה, לאחר שנפצע מרסיסים בידו ובראשו סיפר כי "הייתי בדרכי מקרית שמונה לתל אביב, ונסעתי דרך כל ואדי ערה מבלי להעלות נוסעים. בצומת כרכור הבחנתי בנוסע שעמד בתחנה ועצרתי את האוטובוס עצירה מוחלטת כדי להעלותו". באוטובוס היו כ-30 נוסעים. הנוסע עלה שתי מדרגות ואז נשמע פיצוץ עז, לאחר שמכונית תופת נצמדה לחלקו האחורי השמאלי של האוטובוס. האוטובוס התפרק והחל לבעור". "עפתי מהכסא, קמתי ועזרתי לשתי נוסעות לרדת. אנשים פחדו להתקרב לאוטובוס משום שהוא בער כולו", סיפר הנהג.
רפי שבע, פרמדיק מד"א שהיה הראשון להגיע למקום סיפר כי לאיזור הפיגוע הוזנקו כוחות של מד"א מחדרה, נתניה, עפולה וחיפה. "כשהגענו ראינו אוטובוס שעולה באש ותחמושת שהיתה בו התפוצצה. הפצועים היו פזורים ברדיוס נרחב מהאוטובוס ופצועים בדרגות פציעה שונות. כמו כן עפו חלקים של האוטובוס למרחק של עשרות מטרים. ריכזנו אותם בנקודה רחוקה מהאוטובוס. הם קיבלו טיפול ראשוני בשטח ולאחר הגעת כוחות נוספים פינינו אותם לבתי החולים הלל יפה והעמק בהתאם לדרגות חומרת פציעתם".
מיכאל יצחקי, תושב רעננה שנפצע באורח קל בפיגוע, סיפר: "ישבתי במושב שמאחורי מושב הנהג. קראתי ספר בנחת והכל היה שליו מסביב. ואז אירע פיצוץ אדיר שהעיף את האוטובוס לצד הכביש. עפתי מהמושב על הרצפה, קפצתי וברחתי מיד החוצה. הכל התמלא עשן. הסתכלתי על האוטובוס וראיתי שיצאו עוד שניים או שלושה אנשים. שמענו חיילים צועקים 'הצילו'. נכנסו לאוטובוס וחילצנו חייל אחד שהיה פצוע קשה. חייל נוסף ניסה לצאת דרך החלון, משכנו את פלג גופו הלעיון וחילצנו אותו. חייל שלישי הצליח לחלץ את עצמו דרך המנוע שהיה קרוע מהאוטובוס". "לאחר כמה שניות נדלק מיכל הסולר. היתה בערה גדולה. ניסינו להיכנס שוב לאוטובוס ולהציל אנשים נוספים, אך האש כבר היתה עבה וכדורים מנשקם של החיילים שהיו באוטובוס שרקו מסביב. אח"כ כבר לא ניתן היה לעשות דבר. האוטובוס בער כולו. לצערי הנורא לא הצלחנו להציל עוד אנשים, כולם נשרפו שם באוטובוס", הוסיף.
עד ראיה נוסף, שהיה במכונית מאחורי האוטובוס והינו חובש בהכשרתו סיפר כי "דקות לאחר הפיצוץ כבר היתה התקהלות גדולה. אנשים רבים ניסו להיכנס לאוטובוס ולחלץ משם נפגעים, אך משום שהם אינם מיומנים, הם לא הצליחו לעשות זאת היטב, ובנוסף חלק מהם נפגעו בעצמם מכדורים של נשקי החיילים שהיו באוטובוס. היתה המון תחמושת שהתפוצצה והקליעים עפו לכל עבר ופגעו בכמה אנשים שניסו לעזור". לדבריו, לאחר כמה שניות אירעה התפוצצות עזה של מיכל הדלק של האוטובוס, ובשל הבערה הגדולה, אנשים כבר לא יכלו להתקרב. "זה היה ממש תופת, אנשים נשרפו חיים", אמר. עירית שחר, תושבת כרכור, אחות בחודש השמיני להריונה, סייעה לפנות מהאוטובוס חמישה פצועים קשה. מאבטח משרד התחבורה, שעמד 50 מטרים לפני האוטובוס נפצע קל מרסיסים.
ניצב בורובסקי אמר, כי באחרונה התקבלו התרעות לא ממוקדות, על חוליית מחבלים המנסה לבצע פיגוע באיזור ואדי ערה, וכי המשטרה נערכה בכוחות מתוגברים באיזור והצליחה לסכל כמה פיגועים. המפכ"ל רב ניצב שלמה אהרונישקי הגיע אף הוא לאיזור הפיגוע ואמר כי "מדובר באותו תרחיש הפיגוע שבוצע בצומת מגידו. גם אז נצמדה מכונית תופת לאוטובוס שעמד בתחנה. מדובר באירוע קשה ומורכב, והמשטרה פועלת בהיקף נרחב כדי למצוא קשר לתשתית, לארגון ולדרך הגעת המחבלים".
צמרת המשטרה מכונסת בשעה זו בתחנת המשטרה בחדרה לסיכום האירוע ולהיערכות. בעקבות הפיגוע ביטל ראש הממשלה אריאל שרון את ישיבת שרי הליכוד שנועדה ליום ב' בערב ובשעה זו הוא מקיים התייעצויות. שר הבטחון בנימין בן אליעזר, מבקר בשעות אלה את פצועי הפיגוע בבית החולים הלל יפה בחדרה, ובשעות הלילה יכנס את ראשי מערכת הבטחון, צה"ל והשב"כ.
בעקבות הפיגוע פירסם דובר הבית הלבן, ארי פליישר הודעת גינוי לפיגוע הטרור בצומת כרכור. "נשיא ארה"ב ג'ורג' בוש מגנה את התקפת הטרור בישראל. זוהי תזכורת נוספת לחשיבותו הרבה של השלום של המשך המאמצים להשגתו, של הפסקת הטרור". "פיגוע הטרור לא יסיט ממסלולם את מאמצי השלום".
שליח האיחוד האירופי חווייר סולאנה פירסם אף הוא הודעת גינוי לפיגוע בצומת כרכור ושיגר את תנחומיו למשפחות ההרוגים. הרשות הפלשתינית פירסמה הודעת גינוי בה נאמר כי "הרשות מגנה רצח אזרחים חפים מפשע פלשתינים וישראלים כאחד".
עבד אל עזיז אל רנטיסי, מבכרי החמאס ברצועת עזה בירך, בראיון לאל ג'זירה, על הפיגוע בצומת כרכור ואמר כי "מדובר בתגובה לגיטימית של העם הפלשתיני". רנטיסי קרא לכל הארגונים הפלשתינים "לצעוד בדרך זו כדי לשחרר את אדמת פלשתין מהכיבוש הציוני".
שר החוץ שמעון פרס השוהה בלוקסמבורג אמר בראיון לערוץ הטלוויזיה של רויטרס ביום ב' בלילה, כי "אנו יודעים כי בלתי אפשרי למנוע את כל פעולות הטרור ואנו מצפים לפחות שהפלשתינים יראו מאמץ כלשהו לעצור בו (בטרור) גם אם הם לא אחראים לארגון ולביצוע". "איננו סבורים שהפלשתינים, הרש"פ, משתמשים בכוחות שיש להם, כלומר בין 30-40 אלף שוטרים בניסיון, ולו אף מזערי, למנוע את הטרור. לא רק שאנשים נהרגים, אלא שבמקביל תהליך השלום עומד בסכנה", הוסיף פרס.