7h59: Chuyến bay mang số hiệu 11 của hãng hàng không American Airlines (AA) chở theo 92 hành khách và thành viên phi hành đoàn, cất cánh từ Sân bay Quốc tế Logan, thành phố Boston, bang Massachusetts, Mỹ.
8h14: Chuyến bay mang số hiệu 175 của hãng hàng không United Airlines chở theo 65 hành khách và thành viên phi hành đoàn cũng thực hiện hành trình từ Sân bay Quốc tế Logan tới thành phố Los Angeles, Mỹ.
8h19: Những tiếp viên hàng không trên chiếc Boeing 767 của AA thông báo với bộ phận trên mặt đất rằng phi cơ bị tấn công. Hãng này ngay lập tức thông báo vụ việc cho Cục Điều tra Liên bang (FBI).
8h20: Chuyến bay mang số hiệu 77 của AA, thực hiện hành trình từ Sân bay Quốc tế Dulles (thuộc thủ đô Washington, D.C) đến thành phố Los Angeles, chở theo 64 hành khách và phi hành đoàn.
8h24: Mohammed Atta, một trong những kẻ khủng bố trên máy bay khi đó, vô tình truyền tín hiệu tới trạm kiểm soát không lưu.
8h40: Cơ quan Quản trị Hàng không Hoa Kỳ (FAA) báo cáo với Bộ Tư lệnh Phòng thủ Không gian bắc Mỹ (NORAD) về nghi ngờ chuyến bay mang số hiệu 11 của AA bị cướp. Các nhà chức trách đã cố gắng xác định vị trí của phi cơ này trên bầu trời
8h41: Chuyến bay mang số hiệu 93 của hãng hàng không United Airlines, chở theo 44 người, khởi hành từ Sân bay Quốc tế Newark tới thành phố San Francisco.
8h46: Mohammed Atta và những tên không tặc khác trên chuyến bay số hiệu 11 của AA điều khiển phi cơ đâm vào tầng 93 đến 99 của tháp Bắc, thuộc Trung tâm Thương mại Thế giới (WTC) ở New York, khiến tất cả những người trên máy bay và hàng trăm nạn nhân trong tòa nhà thiệt mạng.
8h47: Giới chức địa phương nhanh chóng tổ chức sơ tán và cứu hộ nạn nhân ở tháp Bắc WTC.
8h50: Andy Card, Chánh văn phòng Nhà Trắng, thông báo với Tổng thống George W.Bush về việc một chiếc máy bay đâm vào WTC. Khi đó, ông Bush đang tham dự một sự kiện giáo dục ở một trường tiểu học tại thành phố Sarasota, bang Florida.
9h02: Giới chức địa phương tổ chức sơ tán cả 2 tòa tháp của WTC. Khoảng 10.000 đến 14.000 người tham gia quá trình di tản.
9h03: Phi cơ mang số hiệu 175 của hãng hàng không United Airlines đâm vào tầng 75 đến 85 của tòa tháp phía nam khiến tất cả những người trên máy bay và hàng trăm nạn nhân trong tòa nhà thiệt mạng. 9h08: FAA cấm mọi chuyến bay hoạt động trên không phận thành phố New York. 9h21: Giới chức địa phương ra lệnh phong tỏa tất cả các đường hầm và cầu trong phạm vi toàn thành phố. 9h24: FAA thông báo với NORAD về nghi ngờ chuyến bay 77 của AA bị cướp sau khi một số hành khách và thành viên phi hành đoàn liên lạc và nói với gia đình về những chuyện xảy ra trên máy bay. 9h31: Phát biểu từ bang Florida, Tổng thống Bush tuyên bố các sự kiện xảy ra ở thành phố New York là sự tấn công khủng bố vào nước Mỹ. 9h37: Chuyến bay mang số hiệu 77 của AA đâm vào mặt tiền phía tây của Lầu Năm Góc khiến toàn bộ những người trên máy bay và 125 người khác thiệt mạng, gồm 70 dân thường và 55 nhân viên quân sự. 9h42: Lần đầu tiên trong lịch sử, Cơ quan Quản trị Hàng không Hoa Kỳ (FAA) ra lệnh đóng cửa tất cả các phi trường trên nước Mỹ. Mọi chuyến bay đều bị hoãn. Những chuyến bay đang thực hiện hành trình đều phải hạ cánh khẩn cấp. 9h45: Trước những tin đồn về các cuộc tấn công khác, cơ quan an ninh tổ chức sơ tán tại nhiều khu vực quan trọng như Nhà Trắng, Tòa nhà Quốc hội, Trụ sở Liên Hiệp Quốc... 9h59: Tháp Nam WTC sụp đổ. 10h07: chuyến bay mang số hiệu 93 của hãng hàng không United Airlines rơi xuống một cánh đồng gần quận Shanksville, hạt Somerset, bang Pennsylvania khiến toàn bộ hành khách và phi hành đoàn thiệt mạng (bao gồm cả nhóm không tặc). Những gì ghi lại trong hộp đen cho thấy các hành khách trên máy bay đã cố gắng giành lại quyền kiểm soát từ tay bọn không tặc. 10h28: Tháp Bắc WTC sụp đổ sau 102 phút kể từ khi bị tấn công. 11h00: Thị trưởng Rudolph Giuliani kêu gọi cư dân ở khu vực Hạ Manhattan di tản và tiếp tục nỗ lực tìm kiếm người còn sống trong đống đổ nát tại WTC. 13h00: Từ một căn cứ không quân tại Louisiana, Tổng thống Bush tuyên bố quân đội Mỹ đang trong tình trạng báo động cao. 14h51: Hải quân Mỹ đưa tàu khu trục tên lửa đến thành phố New York và thủ đô Washington. 17h20: Tòa nhà số 7 của WTC, cao 47 tầng, sụp đổ sau 7h bị cháy nhưng không gây thương vong do tất cả mọi người trong tòa nhà đã được sơ tán vào buổi sáng. 18h58: Tổng thống Bush trở lại Nhà Trắng sau khi dừng lại tại căn cứ quân sự ở bang Louisiana và Nebraska. 19h45: Phát ngôn viên của Sở Cảnh sát thành phố New York cho biết, ít nhất 78 nhân viên cảnh sát mất tích và khoảng 300 lính cứu hỏa trong đội đầu tiên tiếp cận hiện trường đã tử nạn. 20h30: Tổng thống Bush nói chuyện trên truyền hình để trấn an công dân Mỹ. Ông gửi lời chia buồn tới gia đình các nạn nhân đồng thời tuyên bố sẽ truy lùng cũng như trừng trị những kẻ chủ mưu vụ khủng bố này, bất cứ ai hay quốc gia nào dung dưỡng chúng.