Khoảng gần 22:00 giờ Istanbul, hai kẻ tấn công tới gần một máy quét X-quang tại một trạm kiểm soát an ninh, và nổ súng.[7] Nhân viên cảnh sát đã bắn trả lại. Những kẻ tấn công sau đó kích nổ bom trên người của họ.[2][8]

Dựa trên một video của máy quay phim an ninh, một trong những người đánh bom đã vào được bên trong Terminal 2 (nhà ga quốc tế) khi kích nổ bom tự sát.[9] Ngoài ra có lẽ một bom nổ khác xảy ra tại bãi đậu xe trước nhà ga [10]

Một video khác cho thấy một kẻ tấn công bắn vào những người bên trong nhà ga. Kẻ đó đã bị bắn bởi một quan chức an ninh đứng gần, và té xuống đất. Sau đó dây nịt chứa bom kích nổ.[11]

Trong và ngay sau khi các cuộc tấn công, hàng trăm hành khách và người bên trong sân bay núp bất cứ nơi nào họ có thể ở các cửa hàng, phòng tắm và dưới các băng ghế.[12]

Hai trong số những kẻ tấn công kích nổ thiết bị nổ, tự sát, một người bị giết, có lẽ bởi các lực lượng an ninh.[13]

Theo lời tường thuật, 4 người đàn ông có vũ trang được nhìn thấy chạy khỏi hiện trường sau vụ nổ.[1]