По някое време между 7:45 и 8:10 сутринта на 11 септември 2001 г. Полет 11 на American Airlines и Полет 175 на United Airlines са похитени и към 8:15 и двата самолета очевидно са отклонени от курса. Това е известно на авиодиспечерите.
Полет 11 на American Airlines — „Боинг“ 767 с 92 пътници на борда от възможните 351 — излита от бостънското международно летище „Лоугън“ на път за Лос Анджелис. Полет 175 на Uniied Airlines, още един „Боинг“ 767, возещ 65 пътници от възможни 351, също излита от „Лоугън“ за Лос Анджелис.
В същия времеви период Полет 77 на American Airlines — „Боинг“ 757 с 64 пътници от възможни 289 — излита от международното летище „Дълес“ във Вашингтон в направление Лос Анджелис, докато Полет 93 на Uniied Airlines, Боинг 757 с 45 пътници от възможни 289, се отправя към Сан Франциско от летище Нюарк.
Към 8:43 ч. Североизточният сектор на въздушната отбрана (NEADS) на Северноамериканското командване на отбраната на въздушното пространство (NORAD) е предупреден за похищаването на Полети 11 и 175 от Федералната администрация по авиация (FAA) и според изявлението на NORAD два изтребителя F–15 излитат бързо от Базата „Отис“ на националната гвардия във Фелмът, Масачузетс.
Мигове след 8:45 на властите е известно, че четири пътнически самолета са похитени — нещо безпрецедентно.
Около 8:46, точно когато изтребителите от „Отис“ излитат, Полет 11 удря северната фасада на 110-етажната Северна кула на Световния търговски център на 96-тия етаж. Също по това време двата изтребителя F–15 от „Отис“ са пренасочени към Ню Йорк Сити.
В 8:47, независимо че радиостанцията, излъчваща сигнали за насочване, е изключена от похитителите, авиодиспечерите могат да видят, че Полет 77 на American Airlines е обърнал някъде над Западна Вирджиния и се връща към Източния бряг.
В 9:03, след като евакуацията на кулите на Световния търговски център протича сред страх и объркване, Полет 175 на United Airlines се удря в югоизточния ъгъл на Южната кула на 80-тия етаж, изпращайки огромно кълбо от горящ керосин във въздуха над долната част на Ню Йорк Сити. Изтребителите F–15 са на 71 мили от Ню Йорк. Според официалните източници те пристигат над Ню Йорк Сити в 9:10 — със седем минути закъснение.
В 9:06 президентът Буш е на фотосеанс в Сарасота, в основно училище „Букър“, в стая на II клас. Главнокомандващият Андрю Кард влиза в стаята и шепне на ухото му: „Втори самолет удари другата кула, Америка е нападната“.
Според New York Daily News от 12 септември 2001 г., в 9:06 ч. Нюйоркското полицейско управление изпраща следното съобщение на ключови официални лица: „Това е терористична атака. Уведомете Пентагона“. В 9:08 е добавено: „Замразете всички летища. Замразете всички летища. Нищо да не влиза и да не излиза.“
Макар да има доклади за официални лица вътре в Пентагона, които са наблюдавали атаката срещу Ню Йорк и са размишлявали върху възможността за такива атаки срещу тях самите, никой там не е предупреден и Пентагонът не е евакуиран.
В 9:30 ч. два изтребителя F–16 излитат от военновъздушната база „Дангли“ в Хемптън, Вирджиния.
В 9:31 президентът Буш обяви, че катастрофата в Ню Йорк е очевидна терористична атака.
В 9:35 Полет 77 на American Airlines, с изключен транспондер , започва да прави сложен 270-градусов спирален завой, докато слиза на 2100 метра височина. В 9:40 той уж се разбива в западната страна на сградата от бетон и варовик на Пентагона, прониквайки в три от петте кръга от офиси.
Към 9:48 ключови официални лица от Белия дом и Капитолия са евакуирани и отведени в сигурни, но неоповестени места. Една минута по-късно, в безпрецедентно действие, Федералната администрация по авиация (FAA) издава заповед всички въздушни полети в цялата страна да се преустановят.
Малко след 10 ч. Южната кула на Световния търговски център рухва, покривайки долен Манхатън с тонове пепел, прах, дим и отпадъци. В същото време Полет 93 на United Airlines, също с изключен или повреден транспондер, се разбива в западна Пенсилвания на около 80 мили югоизточно от Питсбърг, близо до Шанксвил, след като пътниците уж използвали клетъчни телефони, за да съобщят, че възнамеряват да се бият с похитителите. Това събитие след около 23 минути е последвано от сгромолясването на Северната кула на Световния търговски център, чиито горни етажи горят от около час и половина.
По обяд се затварят Обединените нации, Комисията по ценните книжа и борсите, фондовите борси, някои небостъргачи в няколко града и дори някои големи туристически атракции като Уолт Дисни Уърлд, Маунт Ръшмор ], Космическата игла в Сиатъл и Гейтуей Арч в Сейнт Луис.
В 13:04 ч., говорейки от военновъздушната база „Барксдейл“ в Луизиана, президентът Буш обявява: „Не правете грешка, САЩ ще преследват и ще накажат онези, които са отговорни за тези мерзки актове“.
В 17:25 ч. 47-етажната Сграда 7 от комплекса на Световния търговски център внезапно се срина — доста странна случка, която често се пренебрегва в официалните разкази, докато не беше предложена на вниманието на обществеността от независими изследователи.
След около час и половина, екипи от спасители започнаха да навлизат в зоната, за да търсят оцелели.