Při práci začal navštěvovat kurzy němčiny v místním Goethe-Institutu. V roce 1992 na přání otce odjel studovat architekturu na Technickou univerzitu v Hamburku. Během studií jako silně věřící navštěvoval místní mešitu, kde se seznámil se skupinou dalších studentů, kteří stejně jako on smýšleli protiizraelsky a protiamericky. V roce 1998 zformovali tzv. Hamburskou buňku, když se Atta, Marwan al-Shehhi a Ramzi bin al-Shibh společně přestěhovali do velkého bytu (nájemní smlouva byla na Attu). Zde pořádali pravidelná setkání s dalšími podobně smýšlejícími studenty. Scházelo se zde hned několik pozdějších únosců teroristických útoků 11. září.