Kl 14:34 lokal tid åpnet de nordkoreanske kystartilleribatteriene på Mudo og en nylig omplassert 122-mm MLRS (rakettkaster) på Kaemori, i den nordkoreanske provinsen Sør-Hwanghae, ild mot øya Yeonpyeong. Bombardementet fant sted i to bølger, fra 14:34 til 14:55 og igjen fra 15:10 til 15:41. Mange av granatene landet på en militærleir, men andre falt på øyas hovedbosetning og ødela hjem og butikker. Som svar benyttet de sørkoreanske styrkene K-9 155 mm selvdrevne haubitser til å avfyre rundt 80 granater mot Nord-Korea. Av seks utplasserte artillerikanoner på Yeonpyeong var det kun tre som returnerte ild, ettersom to var blitt skadet av det nordkoreanske angrepet og én kanon var blokkert av en blindgjenger. Utvekslingen av artilleri tok slutt rundt kl 16:42. Det var de første artillerikampene som fant sted mellom Nord- og Sør-Korea siden 1970-tallet og ble sett på som et av de alvorligste angrepene av Nord-Korea på Sør-Korea siden våpenhvilen i 1953.