Kedden reggel egy normandiai templomban két tizenéves francia fiatal egy papot és két apácát ejtett túszul. Mire a rendőröknek sikerült lelőniük a túszejtőket, azok elvágták a 85 éves Jacques Hamel atya torkát – a Daily Mail információi szerint le is fejezték az idős papot. A két túszejtő egy szintén idős férfit arra kényszerített, hogy mobiltelefonnal lefilmezze, ahogy a papot az oltár elé térdeltették, majd brutálisan meggyilkolták. Ezután őt is súlyosan megsebesítették a nyakán, a karján és a hátán. A médiában Guy néven említett 87 éves férfi úgy menekült meg, hogy a késelés után halottnak tettette magát. Felesége sértetlen maradt. Ezt követően a gyilkosok a jelen lévő apácákat túszul ejtve próbáltak elmenekülni. Az egyik apáca, akinek sikerült kiszabadulnia, elmondta, hogy a terroristák a pap holtteste fölött még egy rövid, arab nyelvű prédikációt is videóra vettek, mielőtt „Allahu Akbar” kiáltásokkal kirontottak a templomból. Ezt követően a rendőrök lelőtték őket. Az idős pap csak helyettesítette a helyben szolgáló, éppen szabadságát töltő lelkészt.
Az egyik elkövető, a 19 éves Adel Kermiche korábban már a hatóságok látókörébe került, ugyanis egy szíriai lázadó csoporthoz próbált csatlakozni. A rendőrség viszont óvadék ellenében szabadlábra helyezte úgy, hogy semmi nem gátolta a szabad járás-kelésben, bár egy bokára helyezett nyomkövetővel követték a mozgását. A nyomkövetőt azonban naponta néhány órára kikapcsolták, ebben az időben történt a terrortámadás is. A tinédzser a Guardian szerint „ketyegő időzített bomba volt”, ugyanis mindenki tudta róla, hogy egyre radikálisabb nézeteket vall. Mégsem vette komolyan senki azt a fenyegetőzését, amelyet többször is megismételt, hogy egy templomot akar megtámadni. A másik elkövetőt Abdel Malik P.-ként azonosították, és lapzártánkig annyit közöltek róla, hogy a franciaországi Aix-les-Bains-ben élt a francia Alpokban. Az üggyel kapcsolatban szerdán egy harmadik személyt is őrizetbe vettek, és razziát tartottak Abdel Malik P. városában. A párizsi főügyész elmondása szerint a terroristák egy alufóliába csomagolt konyhai időzítőórával felszerelt álrobbanóövet, egy álfegyverekkel teli hátizsákot és három kést vittek magukkal a támadáskor.
Az eseményre reagáló francia államfő, François Hollande szerint „Franciaország hadban áll” az Iszlám Állammal, amely vállalta a felelősséget a terrorakcióért. Ez volt az Iszlám Állam első olyan terrortámadása, amely vallási célpont ellen történt Nyugat-Európában. Nicolas Sarkozy a francia választási kampányra készülve már egyenesen arra utalt, hogy „mindent megtesznek, hogy vallási háborút robbantsanak ki”. Eközben a párizsi rendőrszakszervezet helyettes vezetője, Frédéric Lagache megállapította: hiba volt házi őrizetbe helyezni egy terrorista kapcsolatokkal vádolt, tárgyalásra váró személyt.