Tay súng, được mô tả như một "người da trắng có râu quai nón rậm", bước vào tòa nhà vào khoảng 9:50 sáng và hét lên, "tất cả bọn Do Thái đều phải chết hết!" trước khi nổ súng và "bắn trong khoảng 20 phút".[24][27] Vụ xả súng diễn ra trong thời gian lễ buổi sáng Shabbat theo lịch trình và một bris.[1][2][28] Một thành viên của Liên đoàn Do Thái Pittsburgh nói với các phóng viên rằng từ 60 đến 100 người ở trong tòa nhà vào thời điểm xảy ra vụ việc.[29]

Cảnh sát nhận được các cuộc gọi mô tả cuộc tấn công từ những người bị chướng ngại vật trong tòa nhà trong quá trình quay phim, bắt đầu lúc 9:54 sáng giờ EDT (13:54 GMT).[8][30] Vào lúc 9:59 sáng, cảnh sát đến nhà thờ Do Thái này.[30][31] Lúc 10:30 sáng, các đội chiến thuật bước vào tòa nhà và bị bắn bởi tay súng. Các sĩ quan trở lại lửa và thương anh, dẫn anh rút lui đến tầng ba của nhà hội. Lúc 11:08 sáng, tay súng bò ra khỏi căn phòng mà anh ta đang trốn và đầu hàng. Trong khi bị bắt, tay súng nói rằng "Tất cả bọn Do Thái này phải chết hết." [30]