Skottlossningen ägde rum på Dizengoff Street, som förvandlades från ett populärt område fullsatt av människor på barer, restauranger och kaféer till en scen av kaos och panik. Gatan fylldes i stället snabbt av ambulanser och poliser som sökte efter terroristen.
Attacken började när minst en beväpnad man gick upp till Ilka, en populär bar med en stor uteservering, och öppnade eld.
“Vi dök under borden och folk började gråta, det var hemskt”, säger Evelyn Gertz, 34, som åt middag alldeles bredvid.
Tio personer fördes till det närliggande Ichilov-sjukhuset med skottskador. De två 27-åriga barndomsvännerna Tomer Morad och Eitam Magini dödförklarades samma kväll. Den 35-årige trebarnsfadern och OS-lagstränaren Barak Lufan avled ett dygn senare. Tre andra angavs som kritiskt skadade och genomgick operation, enligt sjukhuset. Två skadades allvarligt och två lindrigt. Ytterligare fyra personer med lindriga skador fördes till två andra sjukhus
– Ett stort antal poliser genomför breda sökningar, sa polischef Rami Ben David till media. Han sa att människor som fortfarande är ute på gatan borde återvända hem.
På gatan vid platsen för attacken visade TV-kameror dussintals poliser och människor i militäruniformer samlade med vapen dragna utanför en byggnad där en misstänkt gärningsperson misstänktes befinna sig. Ögonblick tidigare hade en stor explosion hörts i direktsänd TV.
Vittnen beskrev kaos på platsen när en beväpnad man sköt mot matställen, där folk satt ute en torsdagskväll – den inofficiella starten på den judiska helgen.
Attacken var den senaste i en rad skottlossningar och knivhuggningar som skakat Israel sedan slutet av mars. Totalt dödades då 11 människor under en enda vecka, vilket var den dödligaste terrorperioden sedan 2006.
Israeliska ledare har varnat för ett nytt utbrott av palestinsk terror de senaste veckorna och lovat att försöka hindra det, samtidigt som de försöker undvika att öka palestinsk ilska under den heliga månaden Ramadan.
Skottlossningen bröt ett spänt lugn som lagt sig efter den 28 mars, när en palestinsk man sköt och dödade fem personer i Tel Avivs förort Bnei Brak. Attacker några dagar tidigare i Hadera och Beersheba dödade sex andra människor.
På flera platser på Västbanken och Gazaremsan firades terrorangreppet av palestinska fraktioner med att bland annat dela ut kakor och godis. Hamas ansåg att det var en “heroisk operation”.
EU-ambassadör Dimitar Tzantchev sa att han var “djupt oroad över rapporter om ytterligare en terrorattack mot civila israeler, denna gång i hjärtat av Tel Aviv. Skrämmande.”