法國警方根據電話截聽及線報，星期三清晨起，在巴黎市郊聖但尼鎮的一幢住宅，圍捕涉及上星期五恐襲的數名疑犯。行動持續超過七小時結束，期間雙方爆發槍戰，現場傳出多下槍聲及爆炸聲。警方射殺一名恐怖分子，另一名女子引爆身上炸彈死亡。特種部隊拘捕七人，未知是否包括恐襲事件主腦阿巴奧德。行動中五名警員受輕傷，一隻警犬殉職。

法國總統奧朗德在總統府召開緊急會議後表示，行動目的是要消滅與連環恐襲有關聯的恐怖分子，讚揚警方的英勇表現，並感激區內居民的合作。奧朗德重申，國家正處於戰爭當中，希望各國共同合作打擊極端組織伊斯蘭國，並指恐怖分子想要分裂法國，但法國不會低頭。他承諾會增設更多警察及邊境人員職位，加強國內保安。而法國當局已確認連環恐襲中，全部一百二十九名死者的身份。中國駐法國大使館的消息表示，死者中沒有中國公民。