「每日郵報」（Daily Mail）報導，巴黎時間上午11時20分，兩名從頭到腳著黑色裝束的男子鑽出巴黎市區1輛黑色轎車，第3名男子則留在車上。下車的男子都持有AK突擊步槍（Kalashnikovs），其中一人還攜有火箭筒。
11時25分，兩名槍手在「查理週刊」辦公建築外遇見剛從托兒所接到女兒後回辦公室的週刊女漫畫家雷伊（Corrine Rey），並脅迫她按下數位門控安全系統密碼，進而闖進辦公室。
11時35分，「查理週刊」總編輯和記者正開會議，辦公室在走廊另一頭目擊者說，她聽見「巨大爆炸聲」。
目擊者也說，槍手先大喊殺害目標的名字，再槍殺他們，死者包含47歲的總編輯夏邦尼耶（Stephane Charbonnier）。
11時40分，週刊作家雷格（Laurent Leger）奮力按下警鈴並打了一通電話。他告訴友人：「報警，這是大屠殺、血洗。大家都死了。」然後電話就斷線。
11時50分，警方騎自行車抵達現場，更多警力抵達現場後爆發駁火。槍手回到街頭，看起來像剛抵達時一樣冷靜。躲在屋頂上的目擊者說，槍手朝警車開了12槍以上。
槍手開車逃逸時，再度遭遇另一輛警車。槍手瘋狂掃射警車，警車駕駛受傷，一路在街道上倒車，最後撞到路旁停放車輛。受傷駕駛蹣跚下車，令人心碎的影片顯示，槍手下車朝這名員警開槍，員警倒地，放開武器，似乎是在請求槍手饒命。最終一名槍手靠近這名員警，朝他頭部近距離開槍。
中午時分，警方加強法國媒體維安，包含「世界報」（Le Monde），法國恐怖攻擊警報層級升高。槍手逃逸至距離史達林格勒戰役廣場（Place de Stalingrad）不遠處，而後棄車，並劫車繼續逃亡。
下午4時30分，反恐警力搜索攻擊者位在巴黎市郊龐坦（Pantin）可能的藏身處，但沒有逮捕任何人。
下午5時，數千民眾於夜幕低垂時分在巴黎市中心悼念受害者。