New Yorkban helyi idő szerint 8 óra 46 perckor, majd 9 óra 3 perckor két "élő bombaként" használt, eltérített utasszállító repülőgépet vezettek a Világkereskedelmi Központ (World Trade Center, WTC) két ikertornyába. A tornyok 9 óra 59 perckor, illetve 10 óra 29 perckor leomlottak, a romok alatti tüzet csak december közepére sikerült teljesen eloltani.

Egy harmadik eltérített gép Washingtonban az amerikai védelmi minisztériumra, a Pentagonra zuhant, lerombolva az épületegyüttes egy részét. Egy negyedik, szintén eltérített gép - amelynek a terroristák vélhetően washingtoni célpontot szemeltek ki - az utasok ellenállása miatt Pittsburgh közelében, Shanksville-nél zuhant le.

A hivatalos adatok szerint a szeptember 11-i terrortámadásokban összesen 2996 ember vesztette életét (közülük 19 volt terrorista). A New York-i ikertornyok elleni támadásban 2753-an haltak meg, az áldozatok több mint 90 ország állampolgárai voltak. A merényletsorozatért az Oszama bin Laden vezette al-Kaida nemzetközi iszlamista terrorhálózat - amely eleinte tagadta, hogy köze volna a támadáshoz - 2004-ben vállalta a felelősséget.

A támadások miatt addig példátlan módon több napra lezárták az amerikai légteret a polgári repülőgépek előtt, a fegyveres erőket fokozott harckészültségbe helyezték. George W. Bush amerikai elnök a merényletek után sugárzott televíziós beszédében kijelentette, hogy "több mint terrorcselekmény, valójában háborús cselekmény" történt, majd közölte: az Egyesült Államok felkutatja a felelősöket, és igazságot szolgáltat, nem téve különbséget az elkövetők és a nekik menedéket nyújtók között.

A merényletsorozat után született meg az emberi jogi szervezetek által hevesen bírált, a hatóságoknak sokkal szélesebb jogkört biztosító "hazafias törvény" (Patriot Act). A második világháború utáni legnagyobb amerikai közigazgatási reform keretében létrehozták a belbiztonsági minisztériumot, és jelentősen átszervezték az időnként egymással versengő titkosszolgálatokat, amelyek súlyos mulasztásokat követtek el, és képtelenek voltak a hatékony fellépésre.

George W. Bush elnök 2003-ban szeptember 11-ét nemzeti ima- és emléknapnak, a hazafiság napjának nyilvánította. E napon minden évben megemlékezéseket tartanak New Yorkban, a WTC ikertornyainak helyén létesített emlékhelyen a hagyományoknak megfelelően felolvassák az áldozatok névsorát.

A WTC helyén 2004. július 4-én, az amerikai függetlenség napján rakták le az üvegből és acélból megálmodott, az Egyesült Államok létrejöttének dátumára utalva 1776 láb (541 méter) magas One World Trade Center alapkövét. A Szabadságtoronyként (Freedom Tower) is emlegetett felhőkarcolót, a nyugati félteke legmagasabb épületét 2014. november 3-án adták át. Az összedőlt ikertornyok két négyszögletes alapjának helyén emlékzuhatagot alakítottak ki, a múzeum pedig 2014 májusában nyitotta meg kapuit a nagyközönség előtt. A 104 emeletes épületben 278 ezer négyzetméteren irodák, üzletek és éttermek találhatók, a 102. emeleten kilátót alakítottak ki.

Az Egyesült Államok a terrorcselekményekre válaszul 2001. október 7-én hadműveletet indított az al-Kaida vezetőjének, Oszama bin Ladennek menedéket adó afgán tálibok ellen, megdöntve hatalmukat. A merénylet fő felelősének tartott Oszama bin Ladennel 2011. május 2-án, pakisztáni területen végzett egy amerikai kommandó. A merényletet kitervelő és irányító Hálid Sejk Mohamed, bin Laden egykori műveleti főnöke és négy bűntársa 2003-ban amerikai kézre került, ügyüket a guantánamói amerikai támaszponton, katonai esküdtszék előtt tárgyalják majd.