Os ataques começaram às 09h00 da noite (22:00 GMT) com três explosões perto do Stade de France em Saint-Denis. Os jihadistas detonaram seus cintos de explosivos durante o jogo de futebol entre a França e Alemanha, que contava com participação do presidente francês François Hollande.
Depois disso, ocorreram explosões em dois restaurantes e em um bar perto do estádio. Após as duas primeiras explosões, o serviço de segurança retirou François Hollande do local. Os ataques perto do estádio deixaram três mortos.
O segundo grupo terrorista, composto por pelo menos três pessoas, atacou vários cafés e restaurantes no norte de Paris, disparando contra os clientes.
As primeiras notícias foram sobre tiroteios no bar Le Carillon, onde um homem com máscara abriu fogo e, mais tarde, uma testemunha ocular contou que, após atirar contra o bar, o mesmo homem atravessou a rua e abriu fogo contra as pessoas que estavam no restaurante Le Petit Cambodge.
Só minutos mais tarde, um atirador abriu fogo contra os clientes de um café no bairro Canal Saint Martin. Mais tarde, a polícia descobriu um carro cheio de balas e uma motocicleta abandonada perto do local.
O ataque seguinte atingiu a pizzaria La Casa Nostra, perto do bar Le Carillon. Testemunhas dizem que um homem com metralhadora atacou os clientes da pizzaria.
Dévoilement de la plaque commémorative au Bataclan #13Novembre2015 🇫🇷 @fhollande @Anne_Hidalgo pic.twitter.com/VkQHmD8OdN
— Élysée (@Elysee) 13 ноября 2016 г.
Mais ataques foram registrados no restaurante, em uma zona mais a sul. Dois atiradores abriram fogo contra as pessoas que estavam jantando na esplanada do restaurante. Foram mortas 18 pessoas no La Belle Equipe, cinco — em La Casa Nostra e 14 em Le Carillon e Le Petit Cambodge.
Depois, três terroristas tomaram cerca de 1.500 pessoas reféns na casa de espetáculos Bataclan, durante o show da banda americana Eagles of Death Metal. Após tomar centenas de pessoas como reféns, os jihadistas abriram fogo contra elas, algumas conseguiram correr para fora do edifício. A polícia francesa entrou no Bataclan após ter conseguido entrar em contato com terroristas, que disseram que iriam negociar.
Um total de 89 pessoas morreram nesta noite no Bataclan, inclusive o agente do grupo, Nick Alexander. Uma pessoa que ficou gravemente ferida acabou por morrer em 20 de novembro.
Segundo informou o presidente francês mais tarde, as pessoas que morreram nos ataques em Paris eram nacionais de 19 países.
O grupo terrorista Daesh (proibido em vários países, inclusive na Rússia) se responsabilizou pelos ataques em Paris por via de um vídeo publicado um dia após os ataques. No vídeo, os jihadistas ameaçavam realizar mais ataques na França caso o país continuasse a realizar ataques aéreos no Oriente Médio.
Em 14 de novembro, François Hollande decidiu reintroduzir controle de passaportes na fronteira e também declarou o estado de emergência na França.
Durante os eventos em homenagem às vítimas da noite trágica em Paris, o premiê francês Manuel Valls declarou que o estado de emergência será prolongado por mais uns meses. O político esclareceu que o estado de emergência permite realizar detenções e aplicar outras medidas administrativas contra criminosos de forma mais eficaz.
Durante a investigação, o escritório da Promotoria de Paris descobriu que os cúmplices dos terroristas que organizaram ou realizaram ataques na cidade tinham ligações com a Bélgica, e divulgou os nomes dos terroristas — Salah Abdesalam, Ibrahim Abdeslam e Najim Laachraoui.
Diversos cidadãos franceses também tiveram a ver com os ataques — entre outros, foram divulgados os nomes de Bilal Hadfi, Samy Amimour, Ismael Omar Mostefai e Foued Mohamed Aggad. A maioria deles já tinha problemas com a lei do país e vários deles já tinham estado na Síria.
Em 8 de novembro de 2016, os serviços secretos da Bélgica divulgaram que o coordenador dos ataques em Paris e Bruxelas fora identificado. De acordo com a informação da mídia, se trata do jihadista belga conhecido sob o nome de Oussama Ahmad Atar. A mídia informou também que ele organizou os ataques a partir do território sírio.