Jorge Fernández Díaz, el Ministro de Interior, no se ha pronunciado acerca de la presencia del terrorista en España, debido a que la investigación está en marcha. Tampoco ha desvelado si la presencia del  terrorista puede suponer la existencia de posibles cómplices en España.

Antes de atacar a la población francesa, el terrorista paso el fin de año en la capital española junto a su mujer Hayat Boumeddiene, como ha informado la cadena de televisión francesa M6. El terrorista llegó a Madrid junto a su pareja en un vehículo que habían comprado antes en la ciudad. El día 2 de enero, la mujer cogió un vuelo con destino a Estambul mientras su pareja se dirigió a París donde después cometería el atentado.

En imágenes captadas por una cámara de vigilancia en el aeropuerto de Estambul, la mujer estaba acompañada por un hombre cuyo hermano fue arrestado en julio de 2014 por participar en una red de reclutamiento yihadista. Mientras estaba en Turquía intentaron detenerla, pero hubo una falta de cooperación de las autoridades. Según el M6, Hayat Boumeddiene tenía un billete de regreso a España, el día 8 de enero, pero no lo utilizó y entró en Siria.