Pierwszy ładunek został zdetonowany w pociągu, który zatrzymał się o 7.57 (czasu moskiewskiego) na stacji Łubianka. Potężna eksplozja zabiła 24 osoby. Druga bomba wybuchła o 8.36 na stacji Park Kultury. W zniszczonym pociągu i na peronie znaleziono 12 ciał. Dwie kolejne osoby zmarły w szpitalu.
– Byłem w pociągu po drugiej stronie peronu. Usłyszałem huk i zobaczyłem dym, a potem zakrwawionych ludzi. Nie pamiętam, jak stamtąd wyszedłem – opowiada 24-letni Aleksander.
Natychmiast po eksplozjach służby bezpieczeństwa obstawiły miasto. Wyłączono sieć komórkową, aby utrudnić ewentualne kolejne ataki. Jednak mimo zagrożenia nie zdecydowano się na wstrzymanie pracy całego metra, które przewozi codziennie około 9 mln pasażerów.
Rosyjskie władze nie mają wątpliwości, że atak jest dziełem islamistów z Kaukazu Północnego, którzy odpowiadają za większość zamachów w Rosji. Ma na to wskazywać m.in. miejsce ataków – obie stacje znajdują się w sąsiedztwie rządowych obiektów.
Służba FSB błyskawicznie ustaliła, że bomby zdetonowały dwie kobiety pochodzenia kaukaskiego. Ujawniła też, że do skonstruowania ładunków użyto heksagenu – niezwykle silnego materiału wybuchowego.