这次事件是自第二次世界大战日本以大型潜艇搭载的水上飞机和“气球炸弹”空袭美国以后，美国本土第二次遭受来自空中的袭击，也是继珍珠港事件后，历史上第二次外国势力对美国本土造成重大伤亡的袭击。“911”事件中死亡的总人数较珍珠港事件中的2403人多593人。
——报纸分析
研究飞机撞击的效果，类似于（两架飞机分别）撞向（纽约世界贸易中心）双子塔的情形……可得出这样的结论，即撞向五角大楼的绝对不是飞机……只有自动推进武器的弹体才能造成五角大楼上的几何形圆洞。
——菲德尔·卡斯特罗
1600具尸体已经得到辨认，但其余（约1100具尸体）无法辨认。大约10000根骨头或人体组织无法辨认。
——美联社报道
一
2001年9月11日，对于美国人来说这一天无疑是黑色的，如同地狱一般。这是一个平常的星期二，曼哈顿岛平静地坐落在朝阳的霞辉当中。全美的人们都在准备开始一天的日常工作。但是，谁也不曾想到，数分钟之后一场史无前例的巨大灾难即将发生。
当天早晨，19名基地组织恐怖分子劫持了4架民航客机。劫持者第一时间劫持或者杀害了飞机驾驶舱人员，然后威胁或者自动驾驶飞机改变航向，分别冲撞纽约世界贸易中心双塔，造成飞机上的所有人和在建筑物中的许多人死亡。两座建筑均在两小时内倒塌，并导致临近的其他建筑被摧毁或损坏。数分钟以后，劫机者又再次迫使第三架飞机撞向位于弗吉尼亚州阿灵顿县的五角大楼。此一袭击地点临近华盛顿特区。在劫机者控制第四架飞机飞向华盛顿特区后，部分乘客和机组人员试图夺回飞机控制权。最终第四架飞机于宾夕法尼亚州索美塞特县的乡村尚克斯维尔附近坠毁。4架飞机上均无人生还。
“我记得的第一件事情是噪音——飞机震耳欲聋的轰鸣声。我旋转座椅并看向窗外，赫然看到一架飞机就在窗外，距离我头顶上方大约只有25英尺。我当时的第一个念头就是‘天哪，这家伙飞得太低了！’飞机就在我的右上方，它先是略微倾斜了一下，然后正对着我上方的大楼撞了进来。”作为“911”恐怖袭击事件的亲历者之一，今年74岁的老乔治仍清晰地记得“911”那天所发生的一切。
2001年9月11日，双子塔楼被恐怖分子劫持的飞机撞毁，当时作为美国航运局的一名普通的工作人员，乔治当时正在北塔91层楼工作，成为从世贸北塔91层或以上楼层唯一的生还者！
乔治回忆道：“飞机飞得很低，我甚至可以清楚地看到飞机的底部。我绝望地抱着头祈祷。那飞机也许是撞击在我们所在楼层的3—4层以上，我能够感受到飞机撞中大楼的强烈冲击力。由于各种碎片像倾盆大雨一样浇到我的头上，因此我不得不匍匐身体爬出办公室。”
当乔治逃生时，他手中拿着的帆布公文包很可能救了他一命。“当我后来把公文包洗干净之后，发现上面有许多触目惊心的划痕，一定是有许多碎裂的玻璃飞溅到了它上面，让我免于受伤。然而，当时我以为我就要死了，不时有天花板吊顶坠落下来。我最终爬到了楼梯那儿，此时两个楼梯已经被堵住，只有一个楼梯还是好的，我设法绕过了一些残骸，从楼梯走了下去。”在犹如地狱一般的楼道中走了50分钟后，乔治终于走到了地面。
“当我快要走出大楼时，我听见了一阵震耳欲聋的爆炸声。后来我才发现，那是南塔倒塌的声音。而当我走出楼梯井，眼前的断壁残垣让我感到难以置信——那看上去犹如是一片战争地带。突然之间，一片尘云将我整个人都吞没了，吓得我赶紧撒腿狂奔。和我一起跑出来的还有两个人，而我们无疑是最后逃出来的人。”
“我从未这么清晰地看见人从高楼上跳下时在空中的动作，这种记忆非常痛苦。之后很长一段时间，我一闭上眼睛脑海里就会出现这样的情景。我觉得很无助。作为一名救护人员，我的职责就是救人，但那时我就只能站在那里，眼睁睁地看着他们跳下来，什么忙也帮不上。”洛米那一天调度急救车运送了500多名伤员，通常一次只载一名病人的急救车最多时塞满了15名伤员。她所在的医院里到处都是伤员，这所平常一个小时最多治疗10名病人的小医院，在那一天一小时的救助记录是175名伤员。
当天，纽约市消防局消防员比尔巴特勒所在的6号梯队正要换班，突然他们听到飞机掠过头顶的轰鸣声。在接到警报后，6号梯队立刻进入世贸中心北塔楼开始救援。“在进去的那一刻，我听到身边的同事说，‘我们可能活不过今天了。’”在救援的过程中，6号梯队被困在了世贸中心的北塔楼。
“我当时拨急救电话，没有信号。于是我给我太太打电话，电话居然接通了。她问我在哪里，我说我在世贸中心里，她一听就哭了，因为她知道那个时候已经没有世贸中心了。我让她不要哭，赶紧打急救电话告诉别人我们的位置。”大约5个小时后，6号梯队终于在黑暗中看到了光明，救援队伍凿开瓦砾找到了他们。“那些情景至今都历历在目，经常会想起。但是你要学会处理这些，要坚强地活下去，在工作中忘记伤痛。”
作为世贸中心1号楼107层餐厅的厨师，迈克尔·洛莫纳科一般早上8点15分前就应该在餐厅厨房里忙碌。而在2001年9月11日那天早上，他因为在楼内的商店里买一副眼镜，晚了5分钟进电梯而幸免于难。“如果再早5分钟，我就在电梯里了，楼内警报器响起后，我立刻跑了出去，世贸中心的南侧塔楼就在我的眼前倒塌。”洛莫纳科餐厅里的73名员工在“911”事件中丧生，这个事实对他来说“非常残忍”。“我在那里工作了4年，我的同事就像家人一样，我感到巨大的失落。生命太脆弱了，和朋友在一起的时光可以转瞬即逝。”
纽约市消防队员在世贸北楼遭到攻击后立即进入火场救援。消防队在世贸一楼的大堂设立临时指挥中心，消防队员们爬楼梯进行救援，纽约市消防队共出动200个单位参与救援。很多消防队员在未到指挥中心报到的情况下就立即展开救援。由于无线电通讯故障，很多冲入火场的队员无法准时接到撤离的命令，当大楼倒塌时，343名消防队员殉职。消防队员们24小时轮班救援。而与此同时，当天其他地区发生火警后出动救援的平均时间为5.5分钟，仅比平时晚1分钟。
纽约市警察直升机在事发后很快赶到现场，随时报告现场最新状况。很多纽约市警察、纽约港口警察以及新泽西州警察在大楼倒塌后被掩埋。纽约警察12小时轮班救援。 9月12日起，由纽约建筑工程师协会组织的工程师们进入现场，为纽约市规划与建筑部工作，负责查勘附近大楼的强度与受损程度，疏散了出事现场数百幢房屋里的民众。他们还负责设计规划具体处理废墟的方法。大楼倒塌后，就有大批志愿者赶到现场。那些比较早到现场的志愿者在各个力所能及的方面提供协助，包括有大学生为救援人员提供饮水等，但是后来无关的志愿人员被要求离开现场，但是有特殊技术的志愿者，如工程、拆除、医疗以及心理治疗等行业的人士参与了接下来几天的救援工作，甚至有一支灾难救援专家队专程从法国赶来救援。
美国红十字会负责筹集资金用于受影响人员的安置工作。截至2001年11月19日，该组织共向2776个家庭开出3165张支票，总金额达到5430万美元。他们还接到172612个要求心理辅导的电话，29820个请求提供最新信息的询问电话，并接受捐血1592295次。他们也提供了11549338份餐食。红十字协会共出动50423人组织工作，其中48491人为志愿者。事件发生后，所有英国军事基地提高警戒状态。所有途经伦敦市区的航班改为绕过市区飞行，而前往美国和加拿大的航班全部停飞。欧洲议会与北约总部进行紧急疏散。北约宣布启动1949年北约中的第五款，宣布如果恐怖袭击事件受到任何国家的指示，将被视为是对美国的军事袭击，因此也被认为是对所有北约成员国的军事袭击。这是北约历史上首次启动共同防卫机制。事件发生后，西方各国政府的民间支持度大幅度上升。在阿拉伯世界，很多媒体都刊登了评论文章，认为事件是由以色列人、犹太人、犹太复国主义者甚至美国人自己发动的，目的是挑起全球仇视阿拉伯的情绪。还有一些阿拉伯穆斯林则认为事件是由基地组织发起的，旨在报复美国的中东政策。上万名阿富汗民众在得知“911”事件发生后试图逃离阿富汗，担心遭到美国的报复。
政府的各级部门展开了对事件的调查。美国政府在事件发生后立即秘密拘留、逮捕、盘问了至少1200人，大多数是非美国公民的阿拉伯或穆斯林男子。美国司法部也查问了5000名来自中东的男子。政府后来承认，当中只有10到15人与基地组织有关，但是无人牵涉“911”事件。但是依然有500人因触犯移民条例而被监禁，70名以色列人因违反旅游观光签证而被拘留。国会通过了400亿美元紧急拨款，还有大约200亿美元拨款用于航空公司补助。多部被指责为侵犯人身自由，为政府监视民众提供便利的法律也获得通过。10月10日，联邦调查局公布了“FBI恐怖分子通缉令”名单。“911”后有很多报道称巴勒斯坦民主解放阵线宣称对事件负责，但很快遭到该组织一名高级官员的否认。也有报道称在约旦河西岸地区有举行自发庆祝活动，但是根据德国和瑞典媒体的报导，至少有一个类似的庆祝活动是事先安排组织的。现在已经发现，有一些媒体播放原有的录像档案来显示中东的庆祝活动。有说法认为这些庆祝活动跟“911”事件完全无关。但是后来的证据表明这些说法本身才是伪造的。巴勒斯坦领导人阿拉法特谴责袭击事件，并指出事件对巴以和平进程有负面影响。然而此事件对以色列政府来说或许确实是有正面影响的：当被问到世贸袭击事件对美国和以色列的关系有何影响时，以色列前任总理本雅明·内塔尼亚胡脱口而出：“非常好（的影响）。”随后他纠正说，“哦，不是很好，但是会产生同情。”但是无论如何，美国国内对反对“恐怖主义”声浪的高涨，无疑令以色列政府的工作更加轻松。
袭击事件发生后，美国政府处于高度戒备状态，严防类似恐怖袭击事件，并多次发布新一轮袭击警报。9月底，在美国各地爆发了多起炭疽菌感染案件，虽然至今没有发现此事件与“911”有关，但在2002年3月曾一度传言，一名劫机者曾感染炭疽菌。世贸遗址世界贸易中心废墟的大火持续了3个月，救援人员花费更多时间清理瓦砾。其中一些残骸样本被送往美国国家标准与技术研究院检测，包括一根被飞机撞击过的钢筋。袭击事件后5个月，最后一名幸存者康复出院，事件后6个月，世贸遗址上的150万吨瓦砾才被完全清理干净，救援人员继续在地底下进行清理工作。
2002年5月底，举行了宣布清理工作正式结束的仪式。2003年7月，一个国会联合调查组结束调查工作。虽然调查报告称美国政府应该可以更好地预防事件的发生，如在更好地利用所收集到的情报及国防系统对袭击事件所采取的行动方面依然有改进空间，但是没有一名官员为事件引咎辞职。事件也导致新一轮军费开支的大幅度增加。在大约两年后，一些国防官员称当前美国对类似事件的预防能力与“911”时一样脆弱无力。
世界贸易中心是由日裔美籍建筑设计师山崎实设计，事后据他生前的助手说，因为参考过去帝国大厦曾经受到美国空军轰炸机误撞事件的影响，在设计过程当中已经考虑到需要使大楼结构足以抵御大型飞机的直接撞击。有报道分析，认为大楼的倒塌并不是因为飞机的直接冲撞，而是飞机内满载的航空煤油倾泻进入大楼引起的大火所释放出的巨大热量，软化了支撑大楼的钢筋骨架，最终导致世贸中心大楼在自身重力的作用下坍塌。但是，也有一批建筑学家认为仅凭大火并无法令大楼倒塌。