U atentatima su ukupno poginule 2.973 osobe, od čega 2.749 u New Yorku.
Zrakoplovi su u razmaku od 17 minuta pogodili tornjeve blizance Svjetskog trgovinskog centra, najviše nebodere u New Yorku. Prvi zrakoplov Boeing 767 tvrtke American Airlines s 92 putnika, među koji i pet terorista, udario je u prvi toranj u 8.46 sati po lokalnom vremenu, te otvorio veliku rupu na gornjim katovima nebodera.
U 9.03 sati, Boeing 767 tvrtke United Airlines sa 65 putnika među kojima pet terorista, udario je u drugi toranj Svjetskog trgovinskog centra, a sve je to direktno prenosile i televizijske psotaje diljem svijeta.
U 9.38 sati Boeing 757 tvrtke United Airlines s 44 putnika među kojima i četiri terorista srušio se na livadi u Pennsylvaniji. Pravi cilj ovog otetog zrakoplova još do danas nije utvrđen, kao ni okolnosti katastrofe. Neki putnici, koji su mobitelima bili obaviješteni o drami u New Yorku, borili su se s teroristima.
Dva tornja Svjetskog trgovinskog centra srušila su se u pravoj bujici prašine, južni toranj se srušio u 10.05 a sjeverni u 10.28 sati. Stotine osoba koje se nisu uspjele evakuirati i spasitelji koji su ih pokušali spasiti zatrpani su dok je Manhattan bio prekriven oblakom crnog dima i prašine.
Američki predsjednik George W. Bush, koji se u trenutku atentata nalazio u jednoj školi na Floridi, odveden je u vojnu bazu iz sigurnosnih razloga.
Kada se te večeri vratio u Washington, potvrdio je svoju odlučnost da kazni počinitelje tih "prljavih atentata", ističući da neće raditi razliku između "terorista koji su izveli atentate i onih koji ih štite".