Após 32 horas de cerco, a polícia francesa invadiu o local e houve intensa troca de tiros. Um policial foi gravemente ferido no tiroteio, que durou cinco minutos. Trezentos cartuchos foram disparados dos dois lados, segundo fontes policiais.
Os agentes, precedidos por uma equipe de vídeo, entraram no fim da manhã no apartamento, avançando "passo a passo" em prevenção a eventuais explosivos. O jovem abriu fogo a partir do banheiro e tentou fugir saltando por uma janela, informara mais cedo o ministro francês do Interior, Claude Guéant. "Ele saltou por uma janela com uma arma na mão e continuou atirando", disse. Um membro da Raid afirmou que nunca viu uma ação tão violenta, destacou o ministro.
Além das explosões, a polícia cortou a luz do bairro durante a noite. Uma tentativa de mediação com parentes de Merah não teve sucesso durante a noite de quarta-feira. O procurador que investiga os ataques, François Molins, afirmou que a unidade de elite da polícia fez várias tentativas de entrar no apartamento na quarta-feira, mas foi recebida a tiros em todas as oportunidades. Dois agentes ficaram feridos.
A morte de Mohamed Merah frustra as esperanças das autoridades francesas de capturá-lo vivo e levá-lo à Justiça, mas suas conexões continuarão a ser investigadas, em um momento de grande polêmica na França sobre a vigilância das redes islamitas por parte dos serviços de inteligência, já que estes sabiam que Merah havia passado por Afeganistão e Paquistão.
Merah reivindicou a autoria dos assassinatos de três militares e de quatro membros da comunidade judaica, incluindo três crianças, em ataques executados em Toulouse e na cidade vizinha de Montauban entre 11 e 19 de março. Os crimes espalharam pavor e sacudiram o panorama político da França, que em 22 de abril terá o primeiro turno da eleição presidencial, na qual o presidente Nicolas Sarkozy espera obter um segundo mandato.