في 25 شتنبر 1997 استهدفه الموساد الإسرائيلي بتوجيهات مباشرة من رئيس الوزراء الإسرائيلي بنيامين نتنياهو والجهاز الأمني الإسرائيلي التابع لرئيس الوزراء. فقد قام 10 عناصر من جهاز الموساد بالدخول إلى الأردن بجوازات سفر كندية مزورة حيث كان خالد مشعل الحامل للجنسية الأردنية مقيماً آنذاك وتم حقنه بمادة سامة أثناء سيره في شارع وصفي التل في عمّان. اكتشفت السلطات الأردنية محاولة الاغتيال وقامت بالقاء القبض على اثنين من عناصر الموساد المتورطين في عملية الاغتيال عن طريق السائق المرافق لمشعل، وطلب العاهل الأردني الراحل الملك حسين بن طلال من رئيس الوزراء الإسرائيلي المصل المضاد للمادة السامة التي حقن بها خالد مشعل، فرفض نتنياهو مطلب الملك حسين في بادئ الأمر، فأخذت محاولة اغياله بعداً سياسياً، وقام الرئيس الأمريكي بيل كلينتون بالتدخل وإرغام نتنياهو بتقديم المصل المضاد للسم المستعمل. رضخ نتنياهو لضغوط كلينتون في النهاية وقام بتسليم المصل المضاد. وصف الرئيس الأمريكي بيل كلينتون رئيس الوزراء الإسرائيلي بالكلمات التالية: «لا أستطيع التعامل مع هذا الرجل، إنه مستحيل».
قامت السلطات الأردنية فيما بعد بإطلاق سراح عملاء الموساد مقابل إطلاق سراح الشيخ أحمد ياسين المحكوم بالسجون الإسرائيلية مدى الحياة.
فيما بعد تبين ان ضابط الموساد حجاي هداس هو من خطط لمحاولة اغتيال خالد مشعل في الأردن، عندما كان يدير وحدة كيدون التابعة لجهاز الموساد والمكلفة بعمليات الاغتيال بالإضافة إلى أنه شغل منصب رئيس شعبة الاستخبارات العسكرية ورئاسة هيئة الأركان وله شركة أمنية خاصة مثل شركة «بلاك ووتر» مع شريك سويسري وكلفه بنيامين نتانياهو بملف الجندي جلعاد شاليط. الجدير بالذكر ان حجاي هداس حاول عام 1973 اغتيال القيادي الفلسطينى سعيد السبع في مدينة طرابلس شمال لبنان وقد قبض عليه الضابط اللبناني عصام أبو زكي الذي حوله إلى المحكمة وبقي معتقلا لمدة شهر إلى ان تم تسفيره خارج لبنان واغلاق ملفه في المحكمة العسكرية.
ولد خالد مشعل في 28 ماي 1956 في قرية سلواد قضاء رام الله بفلسطين، وتلقى التعليم الابتدائي فيها حتى عام 1967 حيث هاجر مع أسرته إلى الكويت، وعاش هناك في مستوى اقتصادي فوق المتوسط وأكمل هناك دراسته المتوسطة (الإعدادية) والثانوية، ثم أكمل دراسته الجامعية حتى حصل على البكالوريوس في الفيزياء من جامعة الكويت. كانت جامعة الكويت في السبعينيات من القرن الماضي تعج بالتيارات الفكرية العربية منها عامة، والفلسطينية خاصة، وشهدت انتعاشة طلابية حركية نشطة ما زالت آثارها الإيجابية تظهر على من عايشها حتى اليوم. ساهمت هذه الفترة الذهبية بشكل كبير في تكوين شخصيته وتنمية ملكاته، حيث شهدت قمة عطائه ونضجه الفكري والحركي والسياسي، فقاد التيار الإسلامي الفلسطيني في جامعة الكويت، وشارك في تأسيس كتلة الحق الإسلامية التي نافست قوائم حركة فتح على قيادة الاتحاد العام لطلبة فلسطين في الكويت، تلك الكتلة التي سرعان ما تحولت بعد تخرجه إلى ما عرِف بالرابطة الإسلامية لطلبة فلسطين. تخرج مشعل في عام 1978 وعمل مدرسا للفيزياء في الكويت، ثم تزوج بعدها بسنتين وله من الأبناء سبعة، ثلاث فتيات وأربعة صبية.