Omar Mateen, 29 tuổi, vốn là cư dân ở thành phố Fort Pierce, cách thành phố Orlando gần 200 km. Trước 2h sáng ngày 12/6, y lái xe đến nơi này, đậu xe bên ngoài câu lạc bộ Pulse vốn là nơi tụ tập của những người đồng tính.
Đến 2h02, Mateen cầm súng trường AR-15, một khẩu súng ngắn và nhiều băng đạn, xông vào bên trong hộp đêm rồi xả súng điên cuồng vào những người có mặt ở đây. Cảnh sát trưởng Sở Cảnh sát thành phố Orlando cho biết, trước khi gây án, Mateen đã gọi điện vào số điện thoại khẩn cấp 911 thông báo kế hoạch và tuyên thệ trung thành với lực lượng Nhà nước Hồi giáo tự xưng (IS).
Theo cảnh sát, sau khi bắn vài phát súng đầu tiên, Mateen bỏ ra ngoài một lát. Nhưng y nhanh chóng quay trở lại bên trong và tiếp tục vụ thảm sát.
Nhiều vị khách của hộp đêm đã trốn trong nhà vệ sinh. Tại đây, họ gọi cảnh sát, hoặc gọi gia đình, bạn bè để cầu cứu. Có thời điểm, cảnh sát cho biết họ nhận được tin báo từ bên trong rằng ít nhất 15 người đang trốn trong nhà vệ sinh.
Ray Rivera, DJ 42 tuổi, khi đang chơi nhạc ở sân hộp đêm thì nghe thấy tiếng súng vang lên. "Thoạt đầu tôi tưởng đó là tiếng pháo", anh nói. Tuy nhiên, tiếng nổ lớn dồn dập không dứt. Khi chạy vào bên trong để tìm hiểu chuyện gì đang xảy ra, Rivera nói: "Tôi trông thấy rất nhiều thi thể nằm la liệt trên sàn nhà".
Lối vào chính của câu lạc bộ được bảo vệ an ninh. Do vậy, cảnh sát đang điều tra xem bằng cách nào mà Mateen có thể mang theo vũ khí để lọt vào bên trong.
Vào thời điểm trước khi thảm kịch xảy ra, DJ đang chơi những bài nhạc Latin. Hộp đêm Pulse còn có biệt danh "Điểm nóng Latin ở Orlando".
DeAngelo Scott, 30 tuổi, cho biết sàn nhảy chính của hộp đêm đông kín người từ đêm 11/6 đến rạng sáng 12/6. "Căn phòng chật kín, tôi phải chen chúc để vào bên trong". Scott rời hộp đêm lúc 1h58. Anh may mắn thoát khỏi vụ thảm sát đẫm máu.
Vài phút sau khi Mateen nổ súng sát hại các vị khách, cảnh sát địa phương, đội đặc nhiệm SWAT và xe bọc thép mới đến hiện trường. Một lãnh đạo cảnh sát nói họ đã cố gắng liên lạc với tay súng. "Chúng tôi đã trao đổi với nghi phạm nhưng chưa thể công bố nội dung vào thời điểm này", ông nói.
Các nhà điều tra đang tìm hiểu là trong lúc thương lượng với cảnh sát thì Mateen có tiếp tục bắn người hay không. "Có lúc chúng tôi đã xác định đây là tình huống bắt cóc con tin và sẵn sàng sử dụng biện pháp mạnh", John Mina, giám đốc cảnh sát Orlando, nói.
Đến 5h sáng 12/6, cảnh sát quyết định tiến vào bên trong để giải cứu các nạn nhân. Họ cho nổ ở 2 khu vực để đánh lạc hướng kẻ xả súng. 11 cảnh sát đột nhập vào hộp đêm.
Đụng độ xảy ra giữa cảnh sát và Mateen. Kết quả, nghi phạm bị bắn chết. Một cảnh sát cũng trúng đạn vào đầu nhưng mũ bảo hiểm đã giúp anh không bị thương nghiêm trọng.
Sau chiến dịch, ông Mina nói họ giải cứu ít nhất 30 người, tuy nhiên số nạn nhân tử vong đến 50 người, đánh dấu cuộc xả súng đẫm máu nhất lịch sử Mỹ.