九一一襲擊時間線

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以下所有時間使用美國東部夏令時間，比國際標準時間GMT晚4個小時。

- 上午7時58分：共載有92名乘客的美國航空公司11次航班從波士頓機場起飛，飛行目的地洛杉磯。
- 上午8時00分：共載有53名乘客的聯合航空公司175次航班從波士頓機場起飛，同樣前往洛杉磯。
- 上午8時13分：美國航空公司11次航班與波士頓航管中心進行最後一次正常通話。
- 上午8時14分：美國航空公司11次航班沒有根據航管中心的命令爬升至35,000呎。
- 上午8時19分：美國航空公司11次航班服務員鄧月薇打電話告訴美國航空，說「駕駛艙沒有回應，商務艙有乘客被刺死，我們可能被劫機。」鄧氏是首位向地面控制中心報告客機被劫機消息的人。
- 上午8時20分：共載有64名旅客及機組人員的美國航空公司77次航班從華盛頓機場起飛，也是前往洛杉磯。
- 上午8時24分：美國航空公司11次航班飛行方向轉向紐約。
- 上午8時37分52秒：FAA波士頓航空中心通知北美防空司令部（以下簡稱NORAD）屬下的東北防空司令部（NEADS），美國航空公司11次航班被劫持。這是美國軍方首次接觸有關劫機訊息。波士頓航空中心要求美國軍方協助攔截美國航空公司11次航班。
- 上午8時42分：聯合航空93號班機在延誤40分鐘後，搭載37名乘客與7名機組人員從新澤西州紐瓦克機場（Newark Airport）起飛前往目的地舊金山。該航班原定航線十分接近世界貿易中心。
- 上午8時42分－8時46分：聯合航空公司175次航班被劫持。
- 上午8時46分：兩架美國空軍F-15鷹式戰鬥機從麻薩諸塞州空軍基地緊急升空前往攔截美國航空公司11次航班，但空軍機師不知道美國航空公司11次航班的正確位置，東北防空司令部（NEADS）在接下來的數分鐘設法確定有關航機位置。

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- 上午8時46分40秒：美國航空公司11次航班（波音767飛機）以大約每小時788.5公里(490英里)的速度撞向世界貿易中心北塔，撞擊位置為大樓北面94至98層之間，撞擊的瞬間被當時正在幾個街廓外拍攝紐約消防局隊員培訓紀錄片的法裔美籍製片人諾代兄弟所拍下。大樓立即失火，而飛機上的燃料傾倒進大樓，更加劇火勢，整幢大樓結構遭到毀壞。撞擊樓層以下的人員開始疏散。但所有的3道樓梯都被撞壞，因此被撞擊樓層以上的人員無法逃離。而世貿南樓的工作人員很快通告南樓的所有人員，稱南塔「依然安全」，可正常運作。一些人忽略廣播通告依然撤離，一些人繼續工作，還有一些人則聚集在位於南塔第78層和第44層的空中大堂。
- 上午8時49分：美國有線電視新聞網開始現場直播世界貿易中心情況，這是全世界第一個報導本事件的新聞媒體。
- 上午8時50分：東北防空司令部（NEADS）得知有一架「小型飛機」撞入世界貿易中心。
- 上午8時50分－8時54分：美國航空公司77次航班正被劫持。
- 上午9時02分54秒：聯合航空公司175次航班（另一架滿載燃油的波音767飛機）以大約每小時949.4公里（590英里）的時速撞入世界貿易中心南塔78至84層處。飛機以近乎45度的左傾角度撞上南塔，說明劫機者險些錯失了目標。飛機的部分殘骸從大樓東側與北側穿出，掉到6個街區以外的地方。但還有1個樓梯間完好無損，因此少數在撞擊點以上的人員仍可生還。有人聽到多次爆炸聲響。有一些人認為是兩次無關的意外事件，而更多的人則馬上認為是恐怖襲擊。
- 上午8時46分－10時29分：至少有20名（主要集中在北塔）被大火和濃煙圍困在大樓頂樓的人員從高空跳下。迫使受困者選擇跳樓的原因應是受困時間太久無法忍受高溫與濃煙，另外有證據顯示在遭襲擊後北塔中部很大一塊區域立即坍塌，或許這是讓這些人以為大樓很快就要坍塌而跳樓求生。一名從街上趕往現場的消防隊員丹尼爾·蘇爾（Daniel T. Suhr）被從天而降的跳樓者撞擊頭部而亡，成為九一一事件中第一位殉職的消防人員。由於煙霧與上升氣流太過濃烈，空中救援活動無法進行，而且紐約市本身就缺乏專門進行空中救援的直升機。
- 大約上午9時04分：航空總署波士頓空中交通管制中心發布命令，暫停其管轄區內所有飛機的起飛（新英格蘭與紐約州東部）。
- 上午9時05分：美國總統布希訪問佛羅里達州薩拉索塔的艾瑪·E·布克小學討論有關教育政策問題，正在教室參觀時被白宮幕僚長通知「美國遭到攻擊」的消息。
- 上午9時06分：航空總署禁止任何飛機進入紐約以及附近的波士頓、克利夫蘭與華盛頓領空。
- 上午9時08分：航空總署禁止全美國所有飛往或經過紐約領空的飛機起飛。
- 上午9時24分：總統布希在學校的另一間教室發布了一段簡短的講話，稱事件是「國家的悲劇」。
- 上午9時24分：航空總署通知北美空防司令部東北空防部門，美國航空77號班機已經被劫持。兩機構連線討論美國航空77號班機與聯合航空93號班機的有關事宜。
- 上午9時26分：航空總署宣布禁止全國所有民航班機起飛。
- 上午9時37分：美國航空77號班機（波音757）撞入五角大樓西側並且引起大火。被襲擊的部分剛剛翻新過，還沒有完全投入使用，但是仍然造成五角大廈西側百餘人喪命。
- 上午9時45分：美國關閉其領空，禁止任何民航班機起飛，所有在飛行的班機必須立即在距離最近的機場降落，所有飛往美國的航班即刻改飛加拿大。之後，航空總署宣布禁飛令至少會持續到9月12日午後。禁飛令最終持續到9月14日，此期間只有軍機及救援飛機獲准起飛。這次是美國歷史上第四次停止所有在美商業航班的運作，並且是唯一一次未經計劃的緊急措施。在此之前都因國防需要而停飛所有飛機。
- 上午9時45分：白宮與美國國會山莊關閉。
- 上午9時50分：美聯社報導美國航空11號班機事實上在起飛後就被劫持。一個小時內美國航空11號班機與聯合航空175號班機被劫持的消息得到確認。
- 上午9時57分：空軍一號緊急起飛，離開佛羅里達州，對外宣稱目的地未定。
- 上午9時59分04秒：世界貿易中心南塔倒塌。通過電視台的現場直播，全球數億觀眾目睹了大樓的坍塌。
- 上午10時03分：聯合航空93號班機（波音757）在賓夕法尼亞州尚克斯維爾東南部墜毀。警方調查報告表明，機上無人生還。後來的進一步調查顯示，飛機墜毀前有旅客通過行動電話與地面取得過聯繫，並且已經得知世界貿易中心與五角大樓遭到襲擊。在得知自身即將成為自殺炸彈後，至少有3名乘客冒險奮勇還擊，試圖從劫機者手中重奪飛機控制權。很有可能是由於激烈的反抗導致飛機在未到達目的地前便墜毀；一架形似波音747的白色飛機在出事後幾分鐘曾在白宮上方盤旋，事後部分媒體推測該架飛機為美軍的E-4B空中作戰中心。但該架飛機的出現並沒有在任何官方報告中描述。
- 上午10時10分：五角大樓部分地區坍塌。
- 上午10時13分：紐約聯合國總部開始進行疏散，上萬人受影響。
- 上午10時28分31秒：世貿北塔從上到下坍塌，撞擊點以上的樓層無人生還。北塔之所以比南塔晚倒塌，主要有三個原因：撞擊點較高、飛機速度較慢、受影響樓層的防火系統已完成部分更新；位於雙塔附近的萬豪酒店、美國海關、希爾頓酒店等建築也遭到破壞。
- 上午10時35分：警方接到報告，稱華盛頓美國國務院門外的一輛汽車中裝有炸彈，後經證實並未發生任何意外。
- 上午10時39分：美國總統布希發布命令，在緊急情況下，空軍可以擊落任何有可能進行襲擊的飛機。
- 上午10時45分：CNN報導華盛頓與紐約市已經開始進行全面疏散工作。聯合國總部已經清空。幾分鐘後，紐約市長下令疏散曼哈頓地區。
- 上午10時53分：紐約市暫時取消市長選舉。
- 上午11時16分：美國航空公司證實該公司的兩架飛機失事。
- 上午11時17分：聯合航空公司證實聯合航空93號班機失蹤，並表示「非常關注」聯合航空175號班機。
- 上午11時53分：聯合航空公司證實該公司的兩架飛機失事。
- 上午11時55分：美墨邊境處高度戒備狀態。
- 大約中午12時00分：美國總統喬治·布希抵達位於路易斯安那州的巴克斯達爾空軍基地（Barksdale Air Force Base）。他原本計劃此時應已經返回華盛頓。他發表了一個簡短的非正式聲明，稱無法容忍在美國本土的恐怖襲擊事件，又說「自由已經遭到襲擊，但它會最終得到保護」。
- 中午12時02分：阿富汗塔利班政權發表聲明譴責襲擊事件。
- 中午12時04分：洛杉磯國際機場關閉。
- 中午12時15分：舊金山國際機場關閉。
- 中午12時16分：美國48個州的機場停止所有商業與私人航班。
- 下午1時04分：總統布希在巴克斯達爾空軍基地宣布全球美軍進入高度戒備狀態，隨後回到空中，目的地仍然未定。
- 下午1時27分：哥倫比亞特區宣布進入緊急狀態。
- 下午3時07分：空軍一號抵達位於內布拉斯加州的奧法空軍基地，這裡是戰略空軍指揮部（Strategic Air Command, SAC），即是E-4B空中作戰中心的駐地。後來有多名政治評論員批評總統看似毫無目的的漫遊，實際上這只是美國聯邦政府延續行動的一部份。
- 下午4時00分：媒體引述聯邦情報機構高級官員的分析認為賓·拉登是最有可能發動襲擊的人。
- 下午4時25分：紐約證券交易所以及美國證券交易所宣布9月12日星期三閉市一天。
- 下午5時20分：此前被報導發生火災的47層高樓所羅門兄弟大廈倒塌。關於其倒塌調查持續至2008年11月，並最終指向滅火系統水壓不足與火災導致重要柱體彎曲。大樓內設有專門負責應變類似911的緊急狀況的紐約市特殊緊急中心。大樓的倒塌也輕度破壞了附近的紐約電話大樓等建築。
- 下午6時00分：CNN和英國廣播公司分別報導阿富汗首都喀布爾發生連串爆炸與交火事件。後來報導顯示阿富汗北方聯盟用直升機襲擊了喀布爾機場。
- 下午6時00分：伊拉克政府在國營的電視台發表官方聲明，稱事件是對「美國反人類罪行」的報應。
- 下午6時54分：布希終於抵達白宮。
- 下午7時30分：美國政府否認對喀布爾爆炸事件負責。
- 下午8時30分：總統布希在白宮向全國發表電視講話。他在演說中稱：恐怖主義攻擊可以動搖我們最大建築物的地基，但無法觸及美國的基礎。這些恐怖行動摧毀了鋼鐵，但不能絲毫削弱美國鋼鐵般的堅強決心。
- 下午9時00分：布希會見國家安全會議全體成員，半小時後又與高級顧問們會面。布希與同僚們認定奧薩馬·賓·拉登是事件的幕後主使。