Khoảng 11h25 giờ địa phương ngày 7/1, những tay súng đội mũ trùm đen, xông tới tòa soạn của tạp chí Charlie Hebdo ở thủ đô Paris, Pháp. Chúng ép một nhân viên của tờ báo mở cửa bằng mã bảo vệ và sau đó xông lên phòng họp – nơi đa số đội ngũ biên tập đang họp hàng tuần. Những kẻ tấn công đã xả súng giết chết tổng biên tập của tờ báo, ông Stephane Charbonnier, cùng 4 nhà báo khác. Sau đó, chúng lao xuống phố và bắn bừa bãi vào những người đi đường, đồng thời cướp một chiếc xe để tẩu thoát. Tuy nhiên, do bị xe cảnh sát chặn nên những kẻ khủng bố đã nổ súng, khiến 2 cảnh sát thiệt mạng. Theo các nhân chứng, họ nghe thấy những kẻ khủng bố hét lên rằng, chúng là thành viên của tổ chức al Qaeda, chi nhánh tại Yemen

Tổng thống Francois Hollande đã nhanh chóng tới hiện trường và tổ chức một cuộc họp nội các khẩn cấp về vụ việc. Ông Hollande tuyên bố đây là "một vụ khủng bố", đồng thời cho biết ngoài 12 người thiệt mạng còn có ít nhất 4 người nguy kịch. Nước Pháp đã nâng cấp độ báo động ở Paris lên mức cao nhất sau vụ xả súng. Theo đó, hệ thống báo động an ninh quốc gia được đặt ở chế độ "báo động tấn công"

Cảnh sát đã nhanh chóng xác định danh tính 3 hung thủ của vụ xả súng kinh hoàng dựa vào thẻ căn cước mà một tên trong số chúng bỏ quên trên ôtô. Chúng gồm 2 anh em ruột Said Kouachi, 34 tuổi, Cherif Kouachi, 32 tuổi và Hamyd Moura, 18 tuổi. Tên Hamyd đã đầu thú trước cảnh sát chỉ vài tiếng sau vụ tấn công. Ngay lập tức, Pháp điều động khoảng 88.000 nhân viên an ninh, máy bay trực thăng cùng xe bọc thép để truy lùng tung tích những kẻ cực đoan còn lại tại một khu rừng ở vùng quê Aisne, phía đông bắc thủ đô Paris.

Sáng ngày 9/1, trong quá trình truy lùng hai nghi phạm vụ tấn công khủng bố tòa soạn báo Charlie Hebdo, xe cảnh sát đã đuổi theo chiếc xe Peugeot 206 mà chúng cướp. Vụ rượt đuổi xảy ra trên đường quốc lộ N2. Sau đó, tại một địa điểm cách sân bay Charles de Gaulle 12 km, một vụ bắt cóc con tin diễn ra bên trong xưởng in CTD. Ít nhất một người bị bắt làm con tin. Ảnh chụp đoàn xe cảnh sát đang bám theo xe của hai tên nghi phạm Cherif và Sai Kouachi trên đường N2.

Xưởng in CTD (tên đầy đủ là Création Tendance Découverte) là nơi hai nghi phạm vụ tấn công tòa soạn báo ở Paris cố thủ. Người dân địa phương cho biết tòa nhà là xưởng in nhỏ quy mô gia đình. Thường có 5 người làm việc trong đó. Các trường học bên trong và bên ngoài thị trấn Dammartin-en-Goele đã ngừng hoạt động và học sinh về nhà để phòng trường hợp bọn khủng bố tấn công trường học. Telegraph cho biết, những kẻ khủng bố khẳng định chúng muốn chết như những kẻ anh hùng khi nói chuyện với các đàm phám viên ở khu vực giam giữ con tin. Sau một thời gian đàm phán bất thành, cảnh sát đã tấn công tiêu diệt hai nghi phạm, giải thoát con tin.

Trong khi đó, một vụ nổ súng cũng xảy ra ở phía đông Paris. Một người đàn ông vũ trang bắt giữ con tin tại một cửa hàng tạp hóa ở Porte de Vinncennes, phía đông Paris. Ít nhất một người bị thương trong vụ việc. Người ta cho rằng kẻ gây ra vụ tấn công là hung thủ vụ bắn chết nữ cảnh sát Clarissa Jean-Philippe sáng ngày 8/1, theo Telegraph.

Cảnh sát vũ trang được huy động đến hiện trường ngay sau đó. Ít nhất 5 người, trong đó có một phụ nữ và một trẻ em, đã bị bắt cóc. Một người bị thương và nhà chức trách đã sơ tán người dân trong khu vực lân cận.

Chân dung nghi phạm tấn công cửa hàng ở đông Paris, Hayat Boumeddiene (trái) và Amedy Coulibaly. Boumeddiene là bạn gái của Coulibaly.

Paris và vùng lân cận hỗn loạn vì khủng bố chỉ trong hơn 2 ngày. Kết cục, ít nhất 15 người thiệt mạng và 3 nghi phạm đã bị tiêu diệt. Tại cửa hàng phía đông Paris, cảnh sát tấn công kẻ bắt cóc, giải thoát các con tin, gồm phụ nữ và trẻ em. Ảnh hiện trường cuộc tấn công của cảnh sát Pháp vào cửa hàng thịt để khống chế nghi phạm bắt cóc 6 con tin.