Ifølge Davutoglu var gjerningsmannen en syrisk statsborger.
– Angrepet ble utført av PKK i samarbeid med en person som snek seg inn i Tyrkia fra Syria, sier han.
Ni personer er arrestert etter angrepet, som tok livet av 28 personer. 26 av de drepte var soldater.
– Angrepet viser at syriskkurdiske YPG er en terroristgruppe, sier Davutoglu.
Davutoglu sier også at han holder det syriske regimet direkte ansvarlig for angrepet, melder Reuters.
Det syriske partiet PYD nekter for å ha noe med angrepet å gjøre.
Bombet PKK-leire
Den kurdiske PKK-geriljaen ble raskt anklaget for å ha stått bak bombeangrepet i den tyrkiske hovedstaden Ankara onsdag, og natt til torsdag ble angrepene mot PKK sørøst i Tyrkia trappet opp.
I tillegg er tre leire og mellom 60 og 70 personer drept av tyrkiske bomber nord i Irak natt til torsdag, melder CNN Turk.
Torsdag morgen skal seks personer være drept i en eksplosjon som rammet en tyrkisk militærkolonne i nærheten av Diyarbakir sørøst i landet.
Syrisk gjerningsmann
En av PKKs grunnleggere og ledere, Cemil Bayik, sier til Reuters at han ikke vet hvem som sto bak gårsdagens angrep.
– PKK ønsker ikke å gå i krig med Tyrkia, sier han.
Torsdag melder den tyrkiske avisen Yeni Safak at gjerningsmannen er en syrisk statsborger som kom til Tyrkia sammen med andre syriske flyktninger.
Han skal ha blitt identifisert ved hjelp av fingeravtrykk, og bilbomben skal ha vært en leiebil som ble hentet i byen Izmir for to uker siden.
Varsler opptrapping
Tyrkias president Recep Tayyip Erdogan varslet onsdag en intensivering av kampen mot alle som angriper landets interesser.
– Det må være klart at Tyrkia ikke viker fra sin rett til selvforsvar når som helst, hvor som helst og ved en hvilken som helst anledning, sier Erdogan.
Erdogan har avlyst et besøk i Aserbajdsjan torsdag, og statsminister Ahmet Davutoglu har avlyst et møte om flyktningkrisen i Brussel.
– Vi skal fortsette vår kamp mot dem som utfører slike angrep, og som ikke har kjennskap til moralske eller humanitære grenser, og styrken bak dem, med mer besluttsomhet hver dag, fortsatte han.