По подозрению в совершении преступления были арестованы члены лезгинского националистического движения «Садвал». Организаторы и обвиняемые в совершении террористического акта установили связи со спецслужбами Армении, и в апреле-мае 1992 года 30 граждан Азербайджана прошли специальную подготовку на учебно-тренировочной базе на территории Армении.
В ходе расследования было установлено, что террористы планировали в соответствии с инструкцией, наряду с метро «20 января», устроить теракты в Бакинском кинотеатре «Низами», Дворце Гейдара Алиева и Бакинском ламповом заводе.
По факту террористического акта были осуждены 11 человек, двое из которых были приговорены к смертной казни, а девять - к различным срокам тюремного заключения.
Имена погибших в результате террористического акта 19 марта 1994 года увековечены на станции метро «20 января».