A les cinc de la tarda del dia 17, una furgoneta envestí els vianants de l’espai central de la Rambla de Barcelona des de la plaça de Catalunya. Al pla de la Boqueria, el conductor abandonà el vehicle i fugí amb un cotxe robat després d’haver-ne assassinat el conductor, i quatre dies més tard, el 21, fou abatut per la policia a Subirats (Alt Penedès). Hores després, l’autoanomenat Estat Islàmic (EI) reivindicà l’autoria de l’atemptat. A la una de la matinada del 18 d’agost, a Cambrils, els mossos d’esquadra abateren en un tiroteig cinc presumptes terroristes quan intentaven un nou atropellament mortal. Abans de ser abatuts, un d’ells apunyalà mortalment una dona. El dia 19 l’Estat Islàmic tornà a reivindicar els atemptats.
En total, hi hagué 16 víctimes mortals, 15 en l’atemptat de Barcelona (entre les quals hi havia el conductor del cotxe segrestat pel terrorista) i una a Cambrils. El nombre de persones hospitalitzades fou de 126, algunes de les quals moriren mentre estaven en tractament. Les víctimes eren de 35 nacionalitats diferents.
Les investigacions situaren la cèl·lula terrorista a Ripoll, des d’on Abdelbaki es-Satty, aleshores imam a la ciutat i que mesos abans havia establert connexions amb gihadistes a Bèlgica, hauria captat joves de famílies musulmanes. La cèl·lula resultant, composta de 12 integrants, havia planificat un atemptat de grans proporcions a Barcelona, però l’explosió, el dia 16, del material explosiu emmagatzemat en una casa d’Alcanar (en la qual moriren l’imam i dos membres més de la cèl·lula), comportà que el grup decidís cometre els atemptats per atropellament. Diversos membres de la cèl·lula foren detinguts, a dos dels quals, Mohamed Houli Chemlal i Driss Oukabir, se’ls imposà presó incondicional pocs dies després dels atacs i, al setembre, també a un tercer, Saïd ben Iazza, acusat de complicitat.
Els atemptats suscitaren en la ciutadania i les institucions mostres generalitzades de solidaritat amb les víctimes, però també crides a la tolerància i a no criminalitzar la comunitat musulmana, bé que fou motiu de desconcert el fet que la majoria dels terroristes tenien un grau d’integració considerat bo o molt bo. Fou també destacada l’actuació dels mossos d’esquadra, que protagonitzaren amb un èxit considerable (reconegut pels mitjans internacionals) les operacions de neutralització de la cèl·lula. Tanmateix, des dels cossos policials de l’estat se’ls acusà de no haver compartit informació sobre l’operació, malgrat que la policia catalana, per voluntat del govern espanyol, tenia vetat l’accés als bancs de dades de l’Europol. En el context del conflicte per la independència de Catalunya, aquesta polèmica resultà especialment agra.
L’any 2019 les presumptes relacions d’Es-Satty amb els serveis d’intel·ligència espanyols, així com el seguiment que feu la policia espanyola dels membres de la cèl·lula, fet públic per un diari, generaren controvèrsia. El gener del 2020 es donà per tancada la fase d’instrucció del judici, en la qual el jutge decidí no processar els tres acusats per assassinat per considerar que no hi havia indicis suficients per atribuir-los una participació directa en els atemptats. El maig del 2021, la sentència condemnà Mohamed Houli Chemlal, Driss Oukabir i Saïd ben Iazza a 53, 46 i 8 anys de presó, respectivament, per pertànyer a una organització terrorista, tinença d’explosius, voluntat de causar estralls terroristes i 29 lesions per imprudència.