Po kilku godzinach od ataku doszło do próby kolejnego zamachu. Tym razem terroryści uderzyli w nadmorskiej miejscowości Cambrils. Napastnicy działali w podobny sposób - wjeżdżali w przechodniów samochodem. Błyskawicznie zareagowała policja, która ostrzelała zamachowców natychmiast po tym, jak wydostali się z auta. Na miejscu zginęło 4 napastników, a piąty zmarł wkrótce potem wskutek odniesionych obrażeń. Media donoszą, że mężczyźni mieli na sobie pasy z materiałami wybuchowymi. W ataku rannych zostało sześciu cywilów i jeden policjant.
Przed godziną trzecią nad ranem katalońska policja poinformowała, że w Cambrils nadal prowadzone są działania, ale sytuacja jest już po kontrolą. Wkrótce potem minister spraw wewnętrznych Katalonii Joaquim Forn potwierdził, że śledczy pracują według hipotezy, zgodnie z którą zamach w Barcelonie, atak w Cambrils i poranna eksplozja w domu w Alcanar, w której zginęła jedna osoba, są ze sobą powiązane. Służby podejrzewają, że zamachowcy działali w porozumieniu.
