劫机打算在所有的19名劫机者中，有7人原本就是飞行员，其他人也在各地参与过飞行中学校的自学。13人是在2001年4月23日至6月29日之间抵达美国的。到达之后，他们立刻集中到全美各地，一般居住于在较为偏僻的城郊，并且都改为了英文名字。在随后的数个月时间里，他们主要在美国的8个州活动。

这些劫机者出有高价摸到汽车驾驶执照，他们出租了公寓、成立了银行账户，参与健美俱乐部。他们从网上出售机票，一般到哪儿都是用现金付账。劫机碰撞美国航空11号航班第一架遭劫持的飞机是美国航空公司11号航班。

飞机于7:59从波士顿洛根国际机场降落飞抵洛杉矶。8:14，飞机上升到了26000英尺（大约8000米）高度，高于最初登录的29000英尺（大约8800米）的巡弋高度。

同时飞机与空塔展开了最后一次常规通信，证实其接到导航系统指令。通信后16秒钟，空塔命令飞机上升到35000英尺（大约10700米），但该信息及之后所有尝试联系飞机的信息都没获得证实。劫机行动进行后，劫机者迅速掌控了飞机头等舱，开始获释催泪性毒气、辣雾等刺激性气体，被迫乘客与乘务员向飞机后部投向，并声称其持有人炸弹。

劫机行动开始后大约5分钟，机上乘务员BettyOng通过机上电话联系到美航东南部订票办公室，报告了机上的紧急状况，通话共计持续大约25分钟。8:21，接到求救电话后，美航的一位员工立刻向美航运营中心报警。8:25，劫机者企图与旅客展开通话，却误将通话频道转换至塔台。

8:28，收到报警的运营中心通报美航调度员，向塔台报告了飞机的异常情况。之后，航班乘务员BettyOng和AmySweeney多次向塔台和美航航班服务办公室报告机上情况：劫机者刺死了两名乘务员，无法联络驾驶舱，驾驶舱内装有炸弹。8:26和8:38，BettyOng均称飞机“飞行中状况不规律”，并在8:44中断了通话。

同时，AmySweeney相反美航航班服务办公室汇报到飞机于是以“急速上升”、“飞得很低”。8:46:40，美国航空公司第11次航班以约每小时490英里的速度撞到向世界贸易中心一号楼（亦称“北塔”），碰撞方位为大楼北方94至98层之间，造成机上所有人员及楼内不得而知数量人员立刻丧生。牵头航空175号航班美国联合航空公司175号航班原订从波士顿洛根国际机场飞抵洛杉矶，于8:14降落。

8:33，超过31000英尺（大约9450米）的预计巡弋高度。8:42至8:46间，劫机者开始劫机。8:47，飞机变更了两次灯塔代码。8:51，飞机背离了预计高度。

1分钟后，塔台开始尝试联络飞机但都没顺利。8:42，飞机的无线电通讯和应答器重开，飞机瓦解航线。

8:52，机上一名乘客Peter联系到自己的父亲，称之为劫机者暗杀了两名机长，掌控了飞机驾驶舱，还刺死了一名乘务员，Peter回应“飞机飞行中很怪异”。8:58，飞机飞抵纽约。

9晚间，Peter向父亲打去了第二个电话，报告到“机上情况十分很差”、飞机“飞行中不平稳”、“正在上升”。9:03:11，美国联合航空公司第175次航班撞到向世界贸易中心二号楼（亦称“南塔”），造成所有机上人员以及塔内不得而知数量的人员皆立刻丧生。美国航空77号航班美国航空公司77号航班于8:20从华盛顿杜勒斯降落飞抵洛杉矶。

8:46，飞机上升至35000英尺（大约10700米）的预计巡弋高度。8:51，飞机最后一次发送到常规无线电通信。8:54，飞机背离预计航线，改向南面。

2分钟后，飞机异频雷达收发机重开，塔台与美航调度员多次尝试与飞机交流，但都没顺利。9:00，美航继续执行副总裁GerardArpey获知了第77次航班的状况，由于这已是美航第二架飞机失联，他命令所有东北部没降落的美航航班逗留在地面。

9:10，美航总部猜测第77航班已被劫持，要求在全国范围内实行禁飞令。9:12，机上一名乘客联系到其母亲，据信飞机已被6人挟持，并将乘客移往到飞机后部。9:16，机上另一名乘客BarbaraOlson联系到其丈夫，时任美国副检察长TedOlson。Olson报告到劫机者持有人刀与开箱刀，并将所有的乘客都移往到了飞机后部。

9:29，飞机自动驾驶被中止，飞行高度大约7000英尺（大约2132米），坐落于五角大楼以西38英里。9:34，华盛顿里根国家机场向特勤部报告称有一架不得而知飞机于是以飞抵白宫方向。同时第77次航班在五角大楼西南偏西5英里处，展开了一个330°的弯道，高度降至了2200英尺（大约670米），朝向五角大楼低空。9:37:46，美国联合航空公司第77次航班以超过530英里的时速失事在美国国防部五角大楼，造成机上所有人员及楼内大量军官丧生。

牵头航空93号航班8:42，美国联合航空公司93号航班从新泽西纽瓦克权利国际机场降落，飞抵旧金山，此时航班已延后多达25分钟。9:23，第93号航班接到联航飞行中调度员发送到的警告：“当心任何针对驾驶舱的入侵，有数两架飞机撞到上世贸中心”。9:28，劫机者开始进行反击，飞机于是以以35,000（大约10700米）英尺的高度飞行中，忽然上升700英尺（大约213米）。

上升11秒后，坐落于克利夫兰的塔台接到来自飞机的两次无线电通讯，通信中包括机场或副机长喊的“Mayday”（飞机求助讯号），并常有搏斗声。9:32，一名劫机者以机长身份向（或企图向）乘客发表声明，称之为机上装载有炸弹，转身乘客椅子，飞行中记录器指出飞机自动驾驶系统将飞机调头并飞向东面。9:39，克利夫兰空中交通控制中心接到劫机者公布的第二份声明，声明称之为机上有炸弹，飞机于是以飞到机场，拒绝乘客椅子，但同联航第175次航班情况完全相同，该声明未公布到乘客通话频道而是必要公布至控制中心。

这时，乘客与机组人员早已开始联系地面人员，最少有10名乘客和2名机组人员和地面人员联络，机上人员报告称之为劫机者戴红手帕，被迫乘客向飞机后部移往。同时，一部分机上人员通过地面人员获知了世贸中心枪击的消息。9:57，乘客的反攻开始，一名乘客在电话中说道：“所有人都往头等舱冲去，我也得去了，妳。”9:59:52，录音机记录下机内极大压制声、撞击声、喊叫声、玻璃和盘子碎裂声。

10:00:26，一名乘客说：“转入驾驶舱，不然我们死定了！”16秒后，一名乘客吼道：“冲啊！”10:02:23，飞机开始朝下并刷了个身，预示着乘客持续的反攻声，美国联合航空公司第93号航班以580英里时速失事在宾夕法尼亚州香克斯维尔的一片空地上，距离华盛顿特区只有大约20分钟飞行中时间。初始救援上午8时46分，两架美国空军F-15鹰式战斗机从马萨诸塞州空军基地应急升空前往截击美国航空公司11次航班，但空军飞行员不告诉美国航空公司11次航班的准确方位，东北防空司令部（NEADS）在接下来的数分钟设法确认有关飞机方位。纽约消防局对攻击作出反应是在上午8时46分，也就是第一架飞机碰撞第一座世贸中心塔楼那一刻。纽约消防局第一消防大队大队长在附近街区亲眼目睹了第一次碰撞，他也是第一位抵达现场的指挥员。

约上午8时50分，他按照纽约市消防局的预案，在世贸中心第一座塔楼的大厅内成立了消防车指挥部。当电视转播镜头推近到世贸大楼一角时，滚滚浓烟中隐约可见求助者。

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