Hambali diduga kuat mempunyai peran penting dalam peristiwa berdarah Bom Bali 2002 yang menghancurkan Sari Club dan Paddy's Bar tanggal 12 Oktober 2002 yang menewaskan 202 orang, termasuk 88 warga negara Australia. Tiga penggerak utama peristiwa berdarah tersebut, Amrozi dan Mukhlas bersaudara dan Imam Samudra telah dihukum mati di Nusakambangan pada bulan November 2008.