W przypadku czwartego samolotu atak nie powiódł się z uwagi na obronne zachowanie pasażerów na jego pokładzie, wskutek czego maszyna rozbiła się na polu w Pensylwanii.
Pierwszy samolot, linii American Airlines, uderzył w północną wieżę World Trade Center o godz. 8:46 rano. Około 17 minut później na przełomie godziny 9:02 i 9:03, drugi samolot, linii United Airlines, uderzył w południową wieżę World Trade Center. Oba 110-piętrowe budynki zawaliły się w ciągu godziny i 41 minut, powodując niemalże całkowite zawalenie się lub poważne uszkodzenie całego pozostałego kompleksu World Trade Center leżącego pod wieżami, w tym budynku World Trade Center 7. Trzeci z samolotów, linii American Airlines, lecący z portu lotniczego Dulles International Airport, został uprowadzony nad Ohio. O 9:37 rozbił się na zachodnim skrzydle Pentagonu (siedziby koordynacji działań amerykańskich wojsk) w hrabstwie Arlington w Wirginii, powodując częściowe zawalenie się skrzydła. Ostatni z uprowadzonych samolotów, linii United Airlines, leciał w okolicach Waszyngtonu. Kiedy jego pasażerowie dowiedzieli się o atakach na budynki w Nowym Jorku i Waszyngtonie, zaatakowali napastników, próbując przejąć kontrolę nad samolotem;