首當其衝的是紐約的標誌性建築－－世界貿易中心的兩座110層的大廈。當地時間早上8時51分，一架飛機撞向世貿中心的其中一座大樓，隨即發生爆炸。濃煙從大樓上部冒出。
18分鐘後，在當地電視臺進行現場直播時，一架小型飛機從相反的方向高速而精確地撞向世貿中心的另一座大樓，大樓隨即發生巨大爆炸。世貿中心的兩座「雙子星」大樓上端各出現了一個碩大的黑洞。
事件發生時，正是星期二早晨的上班時間。按照一般的情況，這兩幢樓內的人數可達54000人。今天紐約天氣睛朗，視野良好。
據信，這次撞擊是有計畫的恐怖襲擊行動。
媒體報導說，其中的第一架飛機是早上從波士頓起飛的一架美國航空公司波音767商用飛機，但被恐怖份子劫持，飛向紐約曼哈頓並撞向世貿中心。
正在佛羅里達州參加一個教育會議的美國總統布希旋即發表簡短的電視講話，表示兩架飛機撞毀紐約世貿中心的事件「顯然是對我們國家的恐怖主義攻擊」。
布希在聲明中稱，他已命令調用聯邦政府的一切資源幫助遇難者及其家人。布希還命令官員「追蹤和抓捕」元凶。他在講話結束時說：「上帝保佑美利堅。」
然而，在世貿中心被撞擊後不久，美國國防部五角大樓也遭到襲擊。一架飛機在早上9:47撞向美國國防部所在的五角大樓，並造成大火。
與此同時，美國國務院門外發生一起汽車炸彈爆炸事件。
在當地時間近10時，最大的悲劇發生，遭到撞擊的紐約世貿中心正在疏散人群時，其中一幢發生劇烈爆炸，從上向下開始迅速坍塌，煙塵衝天，籠罩了整個街區。之後，第二幢大樓也發生倒塌。整個紐約煙塵蔽日，在人們的驚恐中，紐約市的這對偉大的標誌性建築轉瞬消失。最後只留下其中一幢樓的三分之一。不計其數的人當即被埋在瓦礫下。整個曼哈頓彷彿都被摧毀。
在華盛頓，美國國會大樓也發生爆炸。五角大樓大火仍在燃燒時，發生第二次爆炸。五角大樓和美國總統官邸白宮已經進行疏散，財政部大樓、美國國會也在疏散工作人員。同時有報導稱，一架遭劫持的波音737客機正在華盛頓郊外的杜勒斯國際機場上盤旋。
在賓夕法尼亞州的匹茲堡，一架被劫持的飛機墜毀。
而美國航空公司證實，撞向世貿中心的兩架被劫飛機上，一共有164人，相信他們已全部喪生。
據保守估計，飛機撞擊和大廈倒塌造成至少五萬人死傷。稍後有確切消息說，一萬餘人在恐怖事件中喪生，但具體的傷亡數字尚無法統計。
紐約世貿中心仍有一些人幸運地逃生。一位黑人女倖存者說：「我非常慶幸自己能活著出來，裡面有很多人，他們出不來。局面完全失去控制，人們非常恐慌。」
在災難現場，救援情況相當混亂。一位電視臺主持人在現場說，救援人員已經無所適從，幾乎不知道怎麼救人。廢墟裡面的人則生死未卜，「我從來沒有看過這樣的場面，」他說。
街上到處是渾身血跡和塵土的人們，媒體說，一種情緒正在瀰漫：這簡直是第三次世界大戰的開始。
紐約市的通訊則因通話量激增而幾乎癱瘓，市內通訊相當困難。公共交通基本停頓，被疏散的人們只能步行回家。
據悉，紐約世貿中心內有很多中資機構，裡面通常會有很多華人。
連串事件後，美國舉國進入戒備狀態，政府下令所有機場暫時關閉。華爾街股市停市。
目前沒有組織聲稱對這一系列的恐怖事件負責。但不少美國媒體指稱是恐怖份子本．拉登所為。有媒體稱，這是美國「最大的一次恥辱」，是恐怖主義對美國的宣戰。
