Las explosiones tuvieron lugar en la iglesia católica María Inmaculada (Gereja Katolik Santa Maria Tak Bercela, SMTB) en la calle Ngagel Madya, la iglesia cristiana protestante de Indonesia (Gereja Kristen Indonesia, GKI) en la calle Diponegoro y la iglesia central evangélica de Pentecostés Surabaya (Gereja Pantekosta Pusat Surabaya, GPPS) en la calle Arjuno.
Los ataques ocurrieron pocos días después del enfrentamiento en Mako Brimob en Depok, en el que 5 policías fueron asesinados.
Según las investigaciones oficiales, los terroristas suicidas eran una familia al completo, los padres y sus cuatro hijos, que recibió entrenamiento en Siria.
Testigos oculares informaron que el ataque ocurrió poco después de la primera misa.
Los sobrevivientes declararon que los perpetradores ingresaron inmediatamente a la iglesia sin tomar el boleto de estacionamiento primero.
En el primer vídeo, los perpetradores, los dos hijos mayores, ingresan en una motocicleta inmediatamente hacia la iglesia sin detenerse.
En el momento del incidente, la madre dirigía a sus dos hijas, que también llevaban velos y nicabs.
Al menos dos explosiones se escucharon en el tercer ataque, ambas fueron causadas por la detonación de dos artefactos explosivos.
[10] Según testigos presenciales, el conductor del automóvil chocó contra la entrada y golpeó los vehículos estacionados frente a la iglesia.
En ese momento, la gente se dirigía a sus vehículos en el estacionamiento de la iglesia tras el servicio religioso.
41 personas resultaron heridas, varias de ellas se encontraban en estado crítico y todas fueron trasladadas a hospitales cercanos.
[16] Un vídeo grabado por las cámaras de seguridad muestra que la moto con la familia a bordo se mantuvo estacionada durante unos minutos y después estalló.
[18] Luego agregó que, según los relatos de los testigos presenciales, los atacantes probablemente pertenecían a la misma familia.
Luego condujo el SUV y lo metió en el estacionamiento de GPPS, donde ocurrió el tercer ataque.
Dita fue responsable del tercer ataque donde condujo su SUV cargado con material altamente explosivo para la GPPS.
[21] Según ellos, la bomba en el tercer ataque fue del tipo más explosivo y la más destructiva, lo suficientemente poderosa como para destruir docenas de vehículos y prender fuego a la parte frontal de la iglesia.
[23] En la noche del 13 de mayo, una casa en Wonorejo Asri en Rungkut, Surabaya, fue asaltada por la policía.