แหล่งข่าวกล่าวกับซินหัวว่า มือปืนจำนวนหลายร้อยคน ซึ่งรวมถึงกลุ่มหัวรุนแรงที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มรัฐอิสลามแห่งอิรักและเลแวนท์ (ISIL) ได้บุกโจมตีโรงกลั่นดังกล่าวในช่วงรุ่งสาง โดยเป็นการโจมตีจากหลายทิศทางด้วยปืนกลและปืนครก
ก่อนหน้านี้ กลุ่มต่อต้านรัฐบาลได้บุกยึดเมืองไบจิ ซึ่งอยู่ห่างจากกรุงแบกแดดไปทางตอนเหนือราว 200 กิโลเมตร รวมทั้งพื้นที่จำนวนมากของจังหวัดซาลาฮูดิน ซึ่งรวมถึงเมืองเอกอย่างเมืองทิกริต ที่อยู่ห่างจากกรุงแบกแดดไปทางตอนเหนือประมาณ 170 กิโลเมตร