Masakra W dniu 20 kwietnia 1999 roku Dylan i Eric przyjechali w osobnych samochodach pod szkołę Columbine, po czym weszli do niej, podłożyli skonstruowane przez siebie na podstawie instrukcji z internetu bomby na stołówce (ostatecznie nie wybuchły), po czym wyszli ze szkoły czekając na eksplozję, a kiedy ta nie nastąpiła – wyjęli broń i dokonali masakry podczas której zabili 13 osób w szkole. Klebold zabił 5 osób – Kyle’a Velasqueza, Matthew Kechtera, Lauren Townsend, Johna Tomlina i Coreya DePootera; wszystkich zabił w bibliotece, w której następnie popełnił samobójstwo wraz z Harrisem.
Klebold popełnił samobójstwo przez strzał z pistoletu maszynowego w lewą skroń; broń palną użytą w masakrze obaj sprawcy pozyskali za pośrednictwem swoich przyjaciół.
Motyw Klebold był prześladowany w szkole wraz z Harrisem, chociaż znacznie mniej razy niż ten drugi – obaj byli wyzywani od homoseksualistów (nie ma dowodów na żadne homoseksualne zachowania u sprawców), a raz zostali obrzucani przez ich prześladowców ze szkoły tamponami z keczupem, po czym prześladowcy wyzywali ich od pedałów i biegali wokół nich śmiejąc się. Dylan wielokrotnie w swoim dzienniku wyrażał pogardę wobec szkolnych prześladowców.