Hai mấy bay lao vào tòa tháp đôi 110 tầng của Trung tâm Thương mại Thế giới (WTC) ở New York, chiếc máy bay thứ ba đâm vào tòa nhà Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ ở Washington, còn chiếc thứ tư rơi cách thành phố Pittsburgh 80 dặm.
Máy bay đầu tiên là chiếc Boeing 767 của American Airlines đã lao thẳng vào giữa tầng 93 và 99 của Tháp Bắc lúc 8:46 sáng theo giờ địa phương. Trên khoang có 81 hành khách (gồm cả 5 tên khủng bố) và 11 thành viên phi hành đoàn.
Máy bay thứ hai, chiếc Boeing 767 của United Airlines đã đâm vào giữa tầng 77 và 85 của Tháp Nam lúc 9:03 sáng. Có 56 hành khách (gồm cả 5 tên khủng bố) và 9 thành viên phi hành đoàn trên khoang.
Lúc 9:37 sáng, chiếc máy bay thứ ba chở 58 hành khách, 6 thành viên phi hành đoàn và 5 tên khủng bố đã đâm vào tòa nhà của Lầu Năm Góc.
Lúc 10:03 sáng, chiếc máy bay thứ tư rơi xuống cánh đồng gần thành phố Shanksville, cách Washington 200 km. Trên khoang máy bay có 37 hành khách (gồm 4 tên khủng bố) và 7 thành viên phi hành đoàn.
Tháp Nam sụp đổ vào khoảng 9:59 sáng sau vụ hỏa hoạn kéo dài 56 phút. Vụ sập chỉ kéo dài vẻn vẹn 11 giây. Tháp Bắc sụp đổ lúc 10:28 sáng sau vụ hỏa hoạn kéo dài 102 phút. Tòa nhà chọc trời sập hoàn toàn trong vòng 9 giây.
Đã xác minh được nhân thân của tất cả những tên khủng bố: Chúng là công dân Ai Cập, Saudi Arabia, UAE và Lebanon. Chúng có liên hệ với tổ chức khủng bố Al-Qaeda (bị cấm ở Nga), đã cư trú hợp pháp tại Hoa Kỳ, và một số tên đã qua khoá đào tạo phi công tại các trường dạy lái máy bay ở Mỹ.