Początkowo podejrzewano, że do zamachu użyto materiału wybuchowego typu C4, tj. materiału o olbrzymiej mocy, używanego przede wszystkim przez wojsko, kilkakrotnie uprzednio stosowanego w zamachach terrorystycznych na świecie (m.in. w ataku na amerykański okręt „Cole” w Adenie). W wyniku śledztwa ustalono jednak, że zamachowcy wykorzystali mieszankę chloranu potasu (wykorzystywanego m.in. do produkcji zapałek), siarki i pyłu aluminiowego.
Według oficjalnych danych w zamachu zginęły 204 osoby, w tym dwaj zamachowcy. Ofiarami byli głównie turyści w wieku 20–39 lat, spędzający wieczór w jednym z dwóch barów. Ponad 300 osób zostało ciężko poparzonych lub rannych. Jedną z ofiar była polska dziennikarka Beata Pawlak.
Sprawcy zamachu Świat podejrzewał, że za tymi aktami terroru stała islamska organizacja Dżama’a Islamijja, a za nią Al-Kaida. Po ponad dwóch miesiącach śledztwa prowadzonego nie tylko przez indonezyjską policję, ale również przez policję Filipin, Malezji i Tajlandii, a także przez służby specjalne Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Australii, podejrzenia te zmieniły się w pewność.