Nguười Đức đã chấp nhận câu trả lời từ Scharroo. Tướng Schmidt lệnh cho phiên dịch cấp tốc thảo ra một bức thư mới, gia hạn hơn bức đầu, để cho người Hà Lan đến 16h20 phải thực hiện. Ông ta đã ký tên và ghi rõ cấp bậc của mình dưới bức tối hậu thư mới này. Khi đại úy Backer đang được trung tá von Choltitz hộ tống trở lại cầu, thì các máy bay ném bom Đức đã xuất hiện từ phía nam. Tướng Schmidt, cùng với 2 tướng von Hubicki và Student, đã nhìn thấy các máy bay và kêu lên: "Chúa ơi, đây là sẽ là một thảm họa!"

Các binh lính Đức chiến đấu trên đảo Noordereiland, hầu hết đều không hay biết gì về những sự kiện đang diễn ra giữa cấp chỉ huy hai bên. Họ lo sợ sẽ bị chính máy bay ném bom của quân mình tấn công. Von Choltitz đã ra lệnh bắn pháo sáng đỏ báo hiệu, nhưng khi 3 chiếc máy bay đầu tiên đã thả bom thì pháo sáng đã bị khói che khuất. 24 máy bay tiếp theo thuộc đội bay phía nam đã đóng khoang chứa bom và quay về phía tây.

Đội bay lớn hơn đến từ hướng đông bắc gồm 60 máy bay ném bom do Lackner chỉ huy. Do khói dày đặc, đội bay được lệnh bay thấp hơn so với phương án bay và như vậy góc nhìn so với đảo Noordereiland ở phía nam bị giảm đáng kể. Vậy là cho dù được nhìn thấy thì pháo sáng cũng không thể được phát hiện kịp trước khi bom được thả. Toàn bộ đội hình bay đã thả bom xuống trung tâm Rotterdam. Một trận mưa bom 250 và 50 kg đã rơi khắp thành phố không được bảo vệ.

Có khoảng 800–900 người chết, trên 80.000 người mất nhà cửa và hơn 25.000 tòa nhà bị phá hủy.