Vào tối 17.10, phát ngôn viên quốc tế của Lực lượng Phòng vệ Israel (IDF), Trung tá Nadav Shoshani đã đăng một đoạn video dài 48 giây lên mạng xã hội, mô tả đây là "khoảnh khắc cuối cùng" của Sinwar.
Cảnh quay từ máy bay không người lái cho thấy một ngôi nhà bị đánh bom ở đâu đó tại Gaza, bên trong có một bóng người quấn khăn che mặt đang ngồi trên ghế bành. Với cánh tay phải bị thương nghiêm trọng, đoạn video cho thấy nhân vật này ném một cây gậy về phía máy bay không người lái đang lao tới. Mặc dù ông Nadav Shoshani mô tả cảnh quay là "thô", video dừng lại và đánh dấu người ngồi là ông Sinwar, trong một đường viền màu đỏ.
Người phát ngôn quân đội Israel Daniel Hagari cho biết, vào thời điểm đoạn phim này được quay, chưa ai biết đó là thủ lĩnh Hamas mà chỉ xác định là đó là một chiến binh. Sau đó, quân đội đã bắn thêm một quả đạn pháo vào tòa nhà, khiến tòa nhà sụp đổ và Sinwar thiệt mạng. Sau đó, quân đội Israel đã tìm thấy Sinwar với áo chống đạn, lựu đạn và 40.000 shekel (10.707 USD).
Theo tờ Jerusalem Post, Người phát ngôn Daniel Hagari nói với các phóng viên: "Sinwar đã chạy vào một trong những tòa nhà. Lực lượng của chúng tôi đã sử dụng máy bay không người lái để quét khu vực, mọi người thể nhìn thấy điều đó trong đoạn phim tôi đang trình bày ở đây”.
“Có thể nhìn thấy Sinwar với một tay bị thương do trúng đạn, khuôn mặt được che kín, trong những giây phút cuối cùng, đang ném một tấm ván gỗ vào máy bay không người lái”, ông nói.
Theo Jerusalem Post, các đơn vị của Lữ đoàn 828 Bislach đã giết chết thủ lĩnh Sinwar vào ngày 16.10, trong một "hoạt động không được lên kế hoạch" tại khu phố Rafah của Tel Sultan ở phía nam Gaza.
Các quan chức Israel cho biết Sinwar được lính bộ binh phát hiện khi đang lục soát một khu vực ở Tal El Sultan, nơi họ tin rằng có nhiều thành viên cấp cao của Hamas đang ẩn náu. Quân đội nhìn thấy ba chiến binh di chuyển giữa các tòa nhà nên đã nổ súng, dẫn đến một cuộc đấu súng sau đó Sinwar trốn thoát vào một tòa nhà đổ nát. Xe tăng sau đó đã nổ súng vào tòa nhà và IDF đã cử một máy bay không người lái vào để kiểm tra mục tiêu.
Hình ảnh về những gì được cho là Sinwar bị chôn vùi dưới đống đổ nát, đã lan truyền trên mạng xã hội vào ngày 17.10. IDF sau đó đã xác nhận danh tính của ông bằng cách đối chiếu hồ sơ nha khoa và dấu vân tay từ thời điểm thủ lĩnh Hamas này còn trong tù. Truyền thông Israel đưa tin rằng một trong những ngón tay của Sinwar đã được đưa đến phòng xét nghiệm để nhận dạng nhanh hơn.
Trong những tháng cuối đời, thủ lĩnh Sinwar, nhân vật được coi là kiến trúc sư chính của vụ tấn công Israel ngày 7.10.2023 – sự kiện dẫn tới cuộc chiến tranh ở Gaza, dường như đã ngừng sử dụng điện thoại và các thiết bị liên lạc khác để tránh các cơ quan tình báo của Israel theo dõi.
Các quan chức Israel cho biết họ tin rằng ông ta đang trốn trong một trong những mạng lưới đường hầm rộng lớn mà Hamas bên dưới Gaza trong hai thập kỷ qua.