ההתקפה של בניין הקונסוליה.
המתקפה החלה עם רדת החשכה כאשר התוקפים סגרו את הרחובות המובילים לבניין הקונסוליה המרכזי באמצעות משאיות. עדי ראייה ציינו כי המשאיות נשאו את הלוגו של הארגון אנצאר א-שריעה (ארגון איסלמי קיצוני מקומי).
השגריר סטיבנס אשר שהה באותה העת בבניין הקונסוליה, ביקר באותה העת בבנגאזי על מנת לסקור את התוכניות להקמה של מרכז תרבות חדש בעיר ולפיתוח של בית חולים המקומי. השגריר סטיבנס ערך את הפגישה האחרונה שלו באותו היום עם דיפלומט טורקי וליווה אותו אל השער הראשי של הבניין בסביבות השעה 20:30 (שעון מקומי). השגריר סטיבנס הלך לחדרו בסביבות השעה 21:00 בערב.
בסביבות 21:40 (שעון מקומי) מספר גדול של מיליטנטים חמושים פשטו על הבניין מכיוונים רבים בעודם צועקים "אללה אכבר".התוקפים השליכו רימוני יד על קיר הבניין ונכנסו למתחם תחת מטח יריות מכלי נשק אוטומטיים ורקטות נגד טנקים, בגיבוי ירי ממכונות ירייה שהורכבו על משאיות. בעקבות כך אחד מסוכני הביטחון של הקונסוליה אשר צפה במתרחש באמצעות מצלמות האבטחה הבחין כי "מספר גדול של אנשים, גברים חמושים, אשר זרם אל תוך הבניין." הוא לחץ על כפתור האזעקה והחל לצעוק ברמקול "התקפה! התקפה!". במקביל בוצעו שיחות טלפון לשגרירות בטריפולי, מרכז פיקוד אבטחת המשלחות הדיפלומטיות שבוושינגטון, לחטיבת "פברואר 17" הלובית, ולכוח התגובה האמריקני הממוקם במתחם של ה-CIA הנמצא במרחק של כ-1.9 קילומטרים מבניין הקונסוליה. השגריר סטיבנס טילפן לסגן ראש המשלחת גרגורי היקס, אשר שהה באותה העת בטריפולי, על מנת ליידע אותו כי הקונסוליה נמצאת תחת מתקפה. היקס לא זיהה את מספר הטלפון ובשל כך הוא לא ענה לטלפון פעמיים. בניסיון השלישי היקס ענה לטלפון.
סוכן הביטחון סקוט סטריקלנד היה אחראי באותה העת על אבטחתם של השגריר סטיבנס וקצין ניהול המידע שון סמית. שלושתם עברו בעקבות ההסלמה לחדר מאובטח בבניין הקונסוליה הראשי. סוכני הביטחון האחרים ששהו בבניין רצו לבניין אחר על מנת להתחמש ברובי M4 וציוד טקטי. אף על פי כן כאשר אותם סוכני הביטחון ניסו להשתלט מחדש על הבניין הראשי של הקונסוליה הם לא הצליחו לעשות כן ובעקבות כך הם נסוגו לבניין ה-CIA.
התוקפים נכנסו לבניין הראשי וטלטלו את סורג המתכת שנעל את החדר המאובטח שבו שהו סטיבנס, סמית וסטריקלנד. התוקפים נשאו ג'ריקנים של סולר לתוך הבניין, שפכו את הסולר על הרצפה והרהיטים ולאחר מכן הציתו את המקום. בעקבות כך עשן סמיך החל למלא את הבניין, וסטיבנס, סמית וסטריקלנד עברו לחדר האמבטיה של החדר המאובטח ונשכבו על הרצפה בחדר זה, אך לבסוף הם קיבלו החלטה לסגת מהחדר המאובטח לאחר שכמות העשן הסמיך החלה להתגבר. סטריקלנד יצא דרך החלון, אך סטיבנס וסמית לא הלכו בעקבותיו. על אף שסטריקלנד חזר בהמשך לחדר המאובטח הוא לא הצליח לאתר את סטיבנס וסמית ובעקבות כך הוא עלה בהמשך לגג הבניין ויצר קשר באמצעות מכשיר הקשר עם הסוכנים האחרים.
בינתיים שלושה סוכני ביטחון הצליחו להגיע לבניין הקונסוליה הראשי ברכב משוריין. הם איבטחו את הבניין ומצאו בהמשך את גופתו של סמית, אך לא את גופתו של סטיבנס.
בהמשך הגיע כוח התגובה מבניין ה-CIA וניסה לאבטח את הבניין ולאתר את השגריר, אך הם לא הצליחו לאתר את סטיבנס בבניין אפוף העשן. בעקבות כך הצוות החליט לחזור לבניין ה-CIA עם הניצולים ועם גופתו של סמית. בעת שהם עשו דרכם חזרה לבניין ה-CIA, הרכב המשוריין של הקבוצה ספג ירי מרובי AK-47 ובנוסף לכך הושלכו על הרכב רימוני יד. אף על פי כן, הצוות הצליח להסיע את הרכב חזרה ליעד עם שני צמיגים מנוקבים.
העברת השגריר סטיבנס לבית החולים המקומי.
בסביבות השעה 01:00 לפנות בוקר קבוצת אזרחים מקומית פרצה לתוך הבניין הבוער ולדבריהם חילצה משם את סטיבנס בעודו בחיים, לאחר שמצאו אותו על הרצפה בחדר חשוך מלא עשן, כאשר הדלת אל החדר הייתה נעולה והגישה אל החדר הייתה אפשרית רק דרך החלון. לדבריהם הם משכו את סטיבנס אל מחוץ לחדר מבעד לחלון והניחו אותו על רצפת אריחי האבן שבחצר הבניין, משם הובהל לבית החולים המקומי במכונית פרטית. ד"ר זיאד אבו זייד היה הרופא שטיפל בסטיבנס. לדבריו הוא ניסה להחיות את סטיבנס במשך 90 דקות, אך הוא נפטר כתוצאה מחנק שנגרם כתוצאה משאיפת עשן, ללא פציעות אחרות. משם הועברה גופתו של סטיבנס לנמל התעופה והועברה לארצות הברית.
מאוחר יותר צלם הווידאו פהד אל באקוש פרסם באינטרנט סרטון וידאו בו נראה בבירור החילוץ של השגריר מחוסר ההכרה מחדר מלא עשן – עדות העשויה להעיד על אמיתות הדיווחים על כך שהשגריר סטיבנס מת מחנק לאחר שהבניין עלה באש.
ההתקפה על אגף ה-CIA.
לאחר הפיגוע בבניין הקונסוליה ולפני ההתקפה על אגף ה-CIA, שוטרים לוביים וכוח תיגבור אמריקני נוסף שנחת בשדה התעופה בבנגאזי נסעו יחד לאגף ה-CIA בסביבות 04:00 לפנות בוקר על מנת לסייע לפנות מהעיר בסביבות 32 אמריקנים מנמל התעופה של בנגאזי. בעת שהם שהו באגף ה-CIA והתכוננו לנסוע לשדה התעופה, החלו התוקפים לירות על הבניין באמצעות ירי מרגמות וירי רקטות נגד טנקים שפגעו בגג הבניין וגרמו למותם המיידי של גלן דוהרטי וטיירון וודס בעת שאלו ניסו לירות על התוקפים באמצעות מכונת ירייה.
הפינוי.
ארבע הגופות נלקחו לנמל התעופה הבינלאומי באנינה אשר ממוקם 19 קילומטרים מזרחה לבנגאזי. משם הם הוטסו לטריפולי, ולאחר מכן הם הוטסו לבסיס חיל האוויר האמריקני בגרמניה ולבסוף הם הוטסו משם לבסיס חיל אוויר אנדרוס השוכן בקרבת וושינגטון די. סי.. הנשיא ברק אובמה ומספר חברי ממשל נוספים הגיעו לבסיס חיל האוויר אנדרוס וערכו שם טקס קצר לזכרם של הנרצחים בפיגוע.
לאחר המתקפה, כל חברי הצוות הדיפלומטי האמריקני בבנגאזי הועברו לטריפולי, כאשר חלק ניכר מאנשי הצוות עזב בהמשך את לוב.
קורבנות הפיגוע.
בפיגוע נרצחו השגריר האמריקני כריסטופר סטיבנס, מנהל מערכות המידע שון סמית' ושני אנשי הביטחון של הקונסלייה גלן דוהרטי וטיירון וודס.
אחרית דבר.
התגובה הלובית.
משרד ראש ממשלת לוב גינה את מתקפת הטרור. נשיא הקונגרס הלאומי הכללי של לוב מוחמד מגריף התייחס למתקפה באומרו "אנו מתנצלים בפני ארצות הברית, בפני העם ובפני העולם כולו על מה שקרה ואנו מאשרים שאף אחד מהמעורבים לא יצליח להתחמק מענישה או מחקירתו."
ב-12 בספטמבר נערכו הפגנות בבנגזי ובטריפולי בהם תושבי לוב גינו את מתקפת הטרור. בניו יורק טיימס צוין גם כי המוני צעירים לובים הציפו את טוויטר במסרים פרו אמריקנים לאחר מתקפת הטרור.
ב-21 בספטמבר בסביבות 30,000 לובים הפגינו בבנגאזי כאשר הם קראו לחזק את שלטון החוק ולשים קץ למיליציות החמושות במדינה. המפגינים פשטו על מספר מבנים בבעלות המיליציות בהם מפקדת המיליציה אנסאר אל-שרעיאה אשר חלק סבורים שלקחה חלק במתקפה. לפחות 10 אנשים נהרגו בעימותים ועשרות נוספים נפצעו כאשר אנשי מיליציה ירו על מפגינים שהפגינו במטה של המיליציה בריגדת סאהטי אשר פועלת תחת סמכותו של משרד הביטחון הלובי.
ב-22 בספטמבר המפגינים הצליחו להבריח מהעיר את חברי מיליציה ולהשתלט על מספר מתחמים שהיו ברשות המיליציות ואף שחררו ארבעה אסירים שהיו כלואים בהם. לפי הדיווחים בתקשורת חלק מהמפגינים שרפו מכונית ובזזו כלי נשק במתחמים של המיליציות.
תגובת הממשל האמריקאי.
ב-12 בספטמבר נשיא ארצות הברית ברק אובמה גינה את מתקפת הטרור על המתקנים הדיפלומטיים האמריקנים. אובמה ציין כי בעקבות המתקפה הוא הורה לתגבר את אבטחת כל המתקנים האמריקנים מסוג זה באזור. כמו כן, בעקבות מתקפת הטרור ממשל אובמה פתח בחקירה שמטרתה לבדוק אם המתקפה הייתה מתוכננת מראש ואם היא הושקה על ידי ארגון טרור שביקש לנצל את התאריך הסמלי במלאת 11 שנה לפיגוע במגדלי התאומים, או אם ההתקפה בוצעה באופן ספונטני על ידי אספסוף מוסלמי בתגובה לסרטון הווידאו "תמימות המוסלמים".
הביקורת על תגובת הממשל האמריקאי.
לאחר מתקפת הטרור, ביקרו חברי המפלגה הרפובליקנית את ממשל אובמה בכך שהתמקד וצידד יתר המידה בטענה הגורסת כי המתקפה הייתה תגובה ספונטנית לסרטון הווידאו "תמימות המוסלמים", אשר נתפס כמי שפגע ברגשותיהם של מוסלמים ברחבי העולם, וכי לכאורה מסרב הממשל להצהיר כי המתקפה הייתה בפועל מתקפת טרור מתוכננת מראש. חבר בית הנבחרים הרפובליקני מייק רוג'רס, יו"ר ועדת המודיעין של בית הנבחרים, ציין ב-13 בספטמבר כי למתקפה היו את כל המאפיינים של מתקפה מתואמת מבית אל-קאעידה. כמו כן רוג'רס ציין כי אחת הסיבות שבגינן הוא מעריך שמדובר במתקפת טרור מתכוננת מראש היא שלא התקיימה בכלל שום הפגנה ספונטנית לפני המתקפה מחוץ לבניין קונסוליה וכי הדבר מעיד בבירור שמדובר במתקפת טרור מתוכננת ומתואמת מראש.
בראיון שנערך ב-16 בספטמבר, ציין הסנאטור הרפובליקני ג'ון מקיין, הנציג הרפובליקני הבכיר ביותר בוועדת הכוחות המזוינים בסנאט, כי הוא סבור שמדובר במתקפה מתוכננת מראש והוא איננו חושב שמדובר באקט ספונטני שבוצע כתוצאה מהסרט "תמימות המוסלמים". מקיין ציין כי "רוב האנשים לא מביאים עימם רקטות נגד טנקים ונשק כבד להפגנות. זה היה מעשה של טרור".
ועדות חקירה.
בשנת 2012 מינה משרד החוץ האמריקאי ועדת חקירה בה שימשו אדמירל מייקל מאלן והשגריר תומאס פיקרינג, לבירור נסיבות מתקפת הטרור בקונסוליה.