হামলার পর তদন্তে নেমে জঙ্গি সংগঠন ইন্ডিয়ান মুজাহিদিনের ২২ জঙ্গিকে গ্রেফতার করে মুম্বাই পুলিশের জঙ্গি দমন শাখা (এটিএস)। এদের বিরুদ্ধে ২০০৭ সালে বিচার শুরু হয়। কিন্তু তদন্তে পুলিশের ভূমিকা নিয়ে প্রশ্ন ওঠে। সেজন্য ২০০৮ সালে সুপ্রিম কোর্টের হস্তক্ষেপে বছর দু’য়েকের জন্য বন্ধ থাকে ওই মামলার শুনানি। ফের তা চালু হয় ২০১০ সালে।
বিচারপ্রক্রিয়ায় শেষ পর্যন্ত ১৩ জনকে অভিযুক্ত করা হলেও দোষী সাব্যস্ত হলেন ১২ জন। সাজা পাওয়ার অপেক্ষায় থাকা এ ১২ জন হলেন- কামাল আহমেদ আনসারি, তনভির আহমেদ আনসারি, মহম্মদ ফৈজল শেখ, এহতাশাম সিদ্দিকি, মহম্মদ মাজিদ শাফি, শেখ আলম শেখ, সোহেল মেহমুদ শেখ, জামির আহমেদ শেখ, নাভিদ হুসেন খান ও আসিফ খান।