Die ersten Läufer hatten gerade die Ziellinie erreicht, als sich die beiden Explosionen ereigneten. Fernsehbilder zeigten, wie im Zuschauerbereich entlang der Streck plötzlich Rauch aufstieg und Panik ausbrach. Folge des ersten großen Knalls, der sich gegen 14.45 Uhr US-Ortszeit ereignete. Kurz darauf krachte es ein zweites Mal ein paar hundert Meter weiter entfernt. Die Wucht der Detonation zerstörte die Fassade eines Restaurants. Menschen rannten schreiend in alle Himmelsrichtungen auseinander. Die ersten Ermittlungen deuten darauf hin, dass es sich um Bomben handelte. Neben den beiden Explosionen beim Marathonlauf ereigntete sich eine dritte Detonation. Bei dem Vorfall an der Präsidentenbibliothek von John F. Kennedy habe es nach seinem Wissen aber keine Opfer gegeben, sagte der Bostoner Polizeichef Ed Davis. Bei Redaktionsschluss der SZ um 23.30 Uhr berichteten US-Medien von mindestens zwei Toten und rund einhundert Verletzten. Ein weiterer Sprengsatz habe entschärft werden können. Der frühere FBI-Ermittler Tom Fuentes erklärte, so schrecklich das Geschehen vor Ort auch sei, habe es sich glücklicherweise um kleine Sprengsätze gehandelt. "Es hätte sehr viel schlimmer sein können." Die amerikanischen Sicherheitsbehörden operierten von Anfang an unter der Annahme eines Anschlags mit terroristischem Hintergrund.

Aus Vorsicht erhöhten sie die Vorkehrungen in mehreren Großstädten. Von Boston über New York bis Washington waren Sicherheitskräfte in höchster Alarmbereitschaft. Die Behörden sperrten den Luftraum über Boston und räumten aus Vorsicht das renommierte Lennox-Hotel. In Washington riegelten Sicherheitskräfte das Weiße Haus weiträumig ab.

Innerhalb weniger Augenblicke erreichten Rettungsambulanzen den blutigen Schauplatz, an dem nach Berichten vor Ort abgerissenen Körperteile herumlagen. Nahegelegene Krankenhäuser behandelten die Schwerverletzten. Andere Passanten, die kleinere Wunden erlitten, erhielten ambulante Hilfe in den für die Läufer aufgebauten Zelte.

US-Präsident Barack Obama verfolgte das Geschehen vom Weißen Haus. Wenige Minuten nach der Explosion informierte ihn seine Heimatschutz-Beraterin Lisa Monaco und andere Experten über Einzelheiten. Dem Vernehmen nach hatten die Behörden keine Warnungen vorliegen. Der langjährige Vorsitzende des Geheimdienste-Ausschusses im US-Kongress, Jane Harman, erklärte, der Anschlag trage das Handzeichen der Al Qaida. Allerdings liegen bisher keine Bekennerschreiben vor. Andere Experten halten einen Anschlag von einheimischen Terroristen für denkbar.