Trong vụ tấn công đầu tiên, các đối tượng mang súng trường và súng lục tấn công tòa nhà Quốc hội Iran, có 4 người bị bắt làm con tin khi các tay súng tấn công cố thủ trên các tầng cao trong tòa nhà. Một đối tượng trong số những kẻ tấn công sau khi bị các lực lượng an ninh bao vây đã kích nổ bom liều chết trên tầng 4 của tòa nhà. Vụ tấn công đã kết thúc với việc các hung thủ bị tiêu diệt hoặc trấn áp. Lực lượng an ninh Iran phong tỏa khu vực xung quanh tòa nhà Quốc hội.
Chưa đầy nửa giờ sau vụ tấn công trên, 3 hoặc 4 đối tượng có vũ trang đã đột nhập và phóng hỏa lăng mộ của cố lãnh đạo tối cao Iran Ayatollah Ruhollah Khomeini, nằm cách tòa nhà Quốc hội Iran khoảng 20km và bắn bị thương một số người. Sau đó, một tên trong số này đã kích hoạt kíp nổ tự sát. Theo hãng truyền thông nhà nước Iran IRIB, gần như ngay sau vụ việc trên, một đối tượng đánh bom liều chết đã kích hoạt chất nổ bên ngoài lăng mộ. Bộ Tình báo Iran nhận định, các nhóm khủng bố đứng đằng sau 2 vụ tấn công nói trên tại thủ đô Tehran của Iran, đồng thời cho biết đã bắt giữ một số đối tượng tình nghi. Trong khi đó, tổ chức Nhà nước Hồi giáo (IS) tự xưng đã lên tiếng thừa nhận đứng đằng sau 2 vụ tấn công nói trên. Cộng đồng quốc tế đã kịch liệt lên các án vụ tấn công trên.