Dwie bomby wybuchły w odległości około 170 metrów od siebie, zabijając trzy osoby i raniąc 264. Przez pierwsze dni mówiono o 183 rannych. Z nagrań ukazujących moment zamachu wynika, że pomiędzy eksplozjami nastąpiła przerwa około 12 sekund. Pierwsza bomba znajdowała się przy 671 Boylston Street, niemal tuż przy linii mety. Druga bomba znajdowała się jeden blok dalej od linii. Funkcjonariusze pracujący na miejscu zdarzenia uznali, że bomby były domowej produkcji, a znajdujące się w nich kulki łożyskowe sprawiły, iż zadziałały jak granaty odłamkowe.
Ofiary W wyniku zamachu śmierć poniosły trzy osoby, w tym 8-letni mieszkaniec Bostonu Martin Richard. Do szpitali trafiły 264 osoby, w tym co najmniej 15 w stanie krytycznym. 10 poszkodowanych zostało pozbawionych kończyn. Pomoc poszkodowanym była udzielona w 26 placówkach medycznych. W dniu 22 kwietnia w szpitalach przebywało jeszcze 48 osób.
18 kwietnia, w trakcie obławy, został zastrzelony policjant.