Kopplingar till Pakistan
Med bevis som pekar på att attackerna hade sitt ursprung på pakistanskt territorium begärde Indien den 28 november 2008 att generallöjtnant Ahmed Shuja Pasha, generaldirektör för Pakistans underrättelsetjänst, skulle närvara i samband med att utredningen påbörjades. Pakistan gick först med på denna begäran men backade senare och erbjöd Indien att skicka en företrädare för generaldirektören till Indien i stället för Pasha själv. Attackerna fick omedelbara konsekvenser för den pågående fredsprocessen mellan de två länderna. Pranab Mukherjee, Indiens utrikesminister, som påstod att de pakistanska myndigheterna inte agerade när det gällde terroristelement, förklarade: ”Om de inte agerar kommer det inte att bli business as usual”. Indien ställde senare in sitt cricketlags turné till Pakistan som var planerad till januari-februari 2009.
Indiens försök att utöva påtryckningar på Pakistan för att få landet att slå ner på terrorister inom landets gränser fick starkt stöd av det internationella samfundet. USA:s utrikesminister Condoleezza Rice och Storbritanniens premiärminister Gordon Brown reste runt i både Indien och Pakistan efter attackerna i Mumbai. I en flodvåg av diplomatisk verksamhet som i huvudsak betraktades som en övning i ”konfliktförebyggande” uppmanade amerikanska tjänstemän och andra Pakistans civila regering att vidta åtgärder mot de personer som misstänktes för inblandning i attackerna. Det fanns en oro för att spänningarna skulle kunna eskalera mellan de två kärnvapenbestyckade grannländerna. Indien avstod dock från att samla trupper vid den pakistanska gränsen, vilket man hade gjort efter attacken mot Indiens parlament den 13 december 2001, som också utfördes av militanta pakistanska soldater. I stället inriktade sig Indien på att bygga upp ett internationellt offentligt stöd genom olika diplomatiska kanaler och genom medierna. Indien vädjade till FN:s säkerhetsråd om sanktioner mot Jamaat-ud-Dawa och hävdade att gruppen var en frontorganisation för Lashkar-e-Taiba, som hade förbjudits av Pakistan 2002. Efter att ha tillmötesgått Indiens begäran införde säkerhetsrådet sanktioner mot Jamaat-ud-Dawa den 11 december 2008 och förklarade formellt gruppen som en terroristorganisation.
Pakistan hävdade att man den 8 december 2008 hade gripit Zaki-ur-Rehman Lakhvi, en högt uppsatt ledare för Lashkar-e-Taiba och den misstänkte hjärnan bakom Mumbai-attackerna. Pakistanska säkerhetsstyrkor genomförde razzior mot Jamaat-ud-Dawa-kontor i hela landet. Dessa tillslag varade dock bara några dagar, varefter de säkerhetsavspärrningar som placerats runt Jamaat-ud-Dawa-kontoren lättades. Pakistans premiärminister Yousaf Raza Gillani förklarade att Jamaat-ud-Dawas verksamhet inte borde blockeras, eftersom ”tusentals människor drar nytta” av vad han beskrev som gruppens ”välfärdsverksamhet”. Pakistan hävdade vidare att Indien inte gett landet tillräckliga bevis mot ett antal misstänkta terrorister och att eventuella åtgärder mot dessa misstänkta var möjliga först när sådana bevis hade tillhandahållits ”genom diplomatiska kanaler i stället för via media”. Pakistan avvisade Indiens krav på att utlämna 20 personer för deras påstådda inblandning i flera terroristattacker på indiskt territorium. Under sin rättegång 2011 gav Headley dock detaljerade vittnesmål om både Lashkar-e-Taibas och den pakistanska underrättelsetjänstens inblandning i Mumbai-attackerna.