这些恐怖分子大多接受过"基地"组织的培训，作为世界上最知名的恐怖组织之一，"基地"组织自有一套恐怖主义训练手册。在这部手册中，恐怖行动被清楚地划分成研究、计划、实施等三个阶段。按照手册规定，为了避免意外情况的发生，恐怖分子在真正行动前，还要先在模拟真实袭击环境的地方进行演练。实际上，从2000年5月开始，阿塔和他的同伴们就一直主动"适应"着飞机环境，他们频繁地乘坐飞机、大部分时候都买头等舱往返票，几轮飞机坐下来，他们对各个机场、飞机的情况了如指掌。
不仅如此，2000年7月，阿塔还进入了佛罗里达飞行学校学习飞行驾驶，并于同年11月取得了飞行驾驶执照。2000年12月29日，阿塔还曾在迈阿密驾驶波音727飞机。与此同时，在美国很多地方的飞行学校里，都有"基地"组织成员在学习开飞机。2001年春，一些负责控制机组人员的恐怖分子，开始陆续来到美国，在健身馆里学习搏击技能，进行最后的"锻炼"。另外一些恐怖分子则继续忙着伪造文件，研究飞机航班班次表和国内航班纪录，为劫机者筹备经费，及时提供给他们相关信息。
按照恐怖手册规定，恐怖分子必须尽可能低调行事。于是，他们分散开来，像在拉斯维加斯那样，专门选取一些小地点碰头，他们的"伟大计划"就要实施了。
2001年9月10日，阿塔到达波士顿，住进了波特兰的一家毫不起眼的酒店。当天晚上，在雅虎的网络聊天室里，人们看见这样一条信息：本周末，美国东北部的某个被称为"地球中心"的建筑会被毁坏。很多人以为这只是一个恶作剧，就像成千上万条网络恶作剧一样。
阿塔在波士顿度过了他人生中最后一个夜晚，他知道，他的同伴们也都和他一样，各就各位。凌晨四点他就起床了，收拾妥当后，便和同伴驱车前往波士顿机场。他们在洛根机场顺利登上了联合航空公司的11航班，飞机即将起飞，空中小姐开始提醒乘客关闭个人电话、电脑。穆罕穆德·阿塔坐在经济舱内，毫不起眼，他给联合航空公司175航班上的舍希打了最后一个电话，两个人的通话时间不足一分钟，他们语气亲密，称兄道弟，史上最残酷的恐怖袭击就在这亲密的通话声中启动了。
40分钟后，飞机到达了巡航高度，恐怖袭击正式开始，恐怖分子纷纷表明身份，将惊慌失措的乘客赶往机舱后部。为了行动的顺利实施，他们告诉乘客：这只是一场普通的劫机，只要乘客们听从指挥，他们在达到目的后就会立即释放他们。
实际上，参与这起活动的恐怖分子也未必都知道活动的真正目的，他们也像乘客们一样，以为自己只是在单纯地劫持飞机罢了。阿尔哈斯米是参与袭击的恐怖分子之一，人们通过帕特兰某银行的监视录像发现，就在袭击发生的头天晚上，他还无忧无虑地笑着，似乎对和飞机同归于尽的计划并不知情。巧合的是，"基地"组织的训练手册中曾经明言，为了保证行动不会走漏风声，主使者不应该在行动前将计划告诉所有成员。
9月11日上午8点46分，由阿塔等人控制的11航班撞上了世贸大厦北楼，大厦20层左右的位置顿时腾起一阵浓烟，据楼内的幸存者回忆，大楼内就像一个大烤箱一样。当时11航班上共有92人。
噩梦还没有结束，当各路媒体纷纷赶到现场，正准备进行现场报道时，第二次撞击又发生了。美国航空公司原本应从华盛顿飞往洛杉矶的AA77班机，撞上了世贸南楼，数家媒体实时记载了这一瞬间。人们眼睁睁地看着飞机毫不犹疑地，极其精准地冲向世贸南塔，大楼紧跟着便发生了巨大爆炸。大厦内的一些人见逃生无望，便骑在了窗口上，绝望地跳下……
上午10点10分，又一架飞机撞上了五角大楼，大楼立刻燃起熊熊大火。这架飞机的驾驶者名叫汉卓，飞机在他的操纵下剧烈摇晃，起初，人们还以为飞行员在和汉卓搏斗，但后来的证据显示，汉卓的驾驶技术远比不上阿塔和舍希，汉卓的教练曾向调查人员证实，汉卓的飞行技术让人不敢恭维。