תחקיר רצח החטופים כרמל גת, עדן ירושלמי, הירש גולדברג-פולין, אלכסנדר לובנוב, אלמוג סרוסי ורס״ר אורי דנינו זכרונם לברכה, סוכם לאחרונה על ידי הרמטכ"ל רב-אלוף הרצי הלוי, והוצג למשפחות החטופים היום (ג') על ידי מפקד פיקוד דרום, אלוף ירון פינקלמן. התחקיר בוצע על ידי פיקוד הדרום, מפקדת השבויים והנעדרים, אוגדה 162 ושייטת 13, שבחנו את פעילות כוחות צה״ל במהלך הקרב להכרעת גדוד תל-סולטאן של חמאס, ואת הנסיבות שהובילו לרצח ששת החטופים על ידי מחבלי חמאס.
מהתחקיר עולה כי ב-15 באוגוסט 2024, כוחות אוגדה 162 יצאו למבצע להכרעת גדוד תל-סולטאן של חמאס, לאחר כשלושה חודשי פעילות ברפיח. הכוחות לחמו בעומק שכונת תל-סולטאן, בקרבות עזים מול מחבלי חמאס ובמהלכם איתרו מערכת תת-קרקעית מרכזית במרחב. לטובת המשך הפעילות במרחב, לרבות איתור וחקר המערכת התת-קרקעית, הוקמה מפקדה ייעודית בהובלת שייטת 13 והאוגדה, בשיתוף גופי ביטחון נוספים. המפקדה שילבה כוחות מיוחדים, גופי מודיעין שונים, יכולות פעולה מדויקות בתת-קרקע וכן שימוש באמצעים מיוחדים וטכנולוגיה, בין היתר למקרה של המצאות חטופים במרחב. בראש המפקדה עמד מפקד השייטת אל"מ א'.
לפני היציאה לפעילות, נערך תכנון מבצעי בשיתוף פעולה מלא בין פיקוד הדרום והאוגדה המתמרנת לבין מפקדת השבויים והנעדרים, במסגרתו הוערך כי הסבירות להימצאות חטופים במרחב הינה בינונית-נמוכה. עם זאת, הכוחות תודרכו לפעול תחת הנחת עבודה שישנם חטופים במרחב וכך לפעול בזהירות הנדרשת, וביצעו הערכות מצב שוטפות בנושא בשיתוף הגורמים המקצועיים הרלוונטיים.

ב-27 באוגוסט 2024, חולץ החטוף פרחאן אל קאדי מהמתחם התת קרקעי, כשהוא אותר לבדו וללא מודיעין מקדים על הימצאו בנקודה. לאחר החילוץ, ביצעו הכוחות הערכת מצב ייעודית לאפשרות להימצאות חטופים נוספים במרחב, זאת לצד עצירת הפעילות למשך 24 שעות. גם לאחר החילוץ, לא היה בידי צה״ל מודיעין על המצאות חטופים נוספים במרחב בעת הזו. בחקירתו בשטח וגם בישראל, ציין קאדי כי לא פגש חטופים נוספים במרחב, ודברים דומים נאמרו על ידי מחבל חמאס שנשבה באזור.
בצהרי 31 באוגוסט 2024, D9 שחפר בתל סולטאן, נתקל בפיר מנהרה. רחפן שהוכנס פנימה זיהה את הגופות בתוך המנהרה התת-קרקעית, ובהמשך התברר כי מדובר בחטופים וסימני ירי על גופם. בהתאם לממצאי הדו״ח הפתולוגי, התאריך המשוער של רצח החטופים הוא ב-29 באוגוסט 2024. כוחות צה״ל איתרו את הפיר בו נמצאו ששת החטופי ב-30 באוגוסט 2024, לאחר שנרצחו, קרי לפני הגעת צה"ל למקום.

מהתחקיר עולה כי ששת החטופים נרצחו על ידי המחבלים שהחזיקו בהם. תמרון צה"ל במרחב, הגם שהיה מדורג וזהיר, השפיע נסיבתית על החלטת המחבלים לרצוח את ששת החטופים.
הרמטכ״ל סיכם כי מדובר באירוע כואב וטראגי, עם תוצאות קשות מאוד של שישה חטופים שנרצחו באכזריות על ידי חמאס. הרמטכ״ל קבע כי בהסתמך על התחקיר, החטופים נרצחו מירי מחבלי חמאס, במהלך פעילות כוחות צה״ל במרחב, אולם הנסיבות להתרחשויות עצמן בתוך המנהרה שהובילו לרצח אינן ברורות והסבירות שיתבהרו בעתיד נמוכה. הרמטכ״ל עמד על החובה הערכית לתחקר את האירוע עבור משפחות החטופים, כמו גם לצורך הלמידה המבצעית, וקבע כי צה״ל ימשיך לפעול בכלל המאמצים לממש את המשימה הלאומית ומטרת המלחמה להשבת החטופים. הרמטכ״ל הדגיש כי "חובתנו להחזיר את החטופים בחיים, ואת החללים לקבורה. במקרה הזה לא הצלחנו להביא אותם בחיים, והחובה עלינו ללמוד מכך ולתחקר את עצמנו באופן נוקב. צה״ל משתתף בצערן של המשפחות על האובדן הקשה וימשיך ללוותן. צה״ל ממשיך גם בשעה זו לפעול בכלל המאמצים על מנת לממש את המשימה הלאומית העליונה להשבת כל החטופים".