など3つの駅で大規模な爆発が起こった。駅の建物や列車が激しく損壊、通勤ラッシュの時間帯のため被害は拡大し、191人が死亡、2,000人以上が負傷する大惨事となった。

事件の当初は、スペインから分離独立を目指して紛争を続ける「バスク祖国と自由」(ETA)による犯行かと疑われた。しかしETAはすぐに関与を否定した。

犯行後、「アブ・ハフス・アル・マスリ隊」と称するアルカーイダ系のテロリストグループがロンドンのアラブ系有力紙に犯行声明を出した。「死の部隊が欧州の深部に浸透し、十字軍の柱の一つであるスペインを攻撃し痛打を与えることに成功した」「（スペイン首相）アスナールよ、米国はどこだ。だれがお前を我々から守ってくれるのか。英国、日本、イタリア、そのほかの協力者か？」などと、電子メールを使って送ってきた。

警察当局は13日、実行犯とするモロッコ人3人とインド人2人を逮捕したと発表した。しかし、実際に刑が確定されたのは、その後大量に逮捕された容疑者の中で16歳のアラブ系少年だけである。その後、テロに関与したとされる28被告の公判が2007年10月31日あり、21被告に有罪判決（残る7被告は無罪）が下され、特に主犯格のモロッコ人ジャマル・ゾガムら2被告には約4万年の禁固刑という非常に長い刑期が言い渡された。スペイン史上最悪のテロ事件ではあるがスペインには死刑や終身刑の制度がないため、このような判決になったと思われる。しかし、制度上、実際の刑期は40年程度に留まるものと見られている。