Ranet skjedde litt over kl. 11.00 søndag 22. august 2004. To personer bevæpnet med en ladd Smith & Wesson 357 Magnum stormet inn i museumslokalene, mens én mann satt igjen i bilen utenfor. De to ranerne som var inne i lokalene truet vakter og besøkende til å legge seg ned på gulvet. Deretter rev de ned de to maleriene fra veggen, som kun var beskyttet med stålwire, før de sprang ut til den ventende bilen og kjørte fra stedet. På vei mot fluktbilen mistet den ene raneren et av de to maleriene i bakken. Bilen, en Audi stasjonsvogn, ble senere funnet på parkeringsplassen utenfor Sinsen tennisklubb. Biter fra rammeverket til «Skrik» og «Madonna» ble funnet flere steder langs fluktruten. Oslo politidistrikt bekreftet 31. august 2006 at maleriene var kommet til rette igjen.