Breivik zaútočil po niekoľkých mesiacoch príprav. Pri prvom útoku o pol štvrtej popoludní odpálil vo vládnej štvrti v centre Osla svoju dodávku naplnenú podomácky vyrobenými trhavinami. Auto zaparkoval pred úradom premiéra a ministerstvom spravodlivosti. Výbuch pripravil o život osem ľudí, desiatky ďalších utrpeli zranenia. Poškodil vládne budovy a redakcie v centre mesta.
Bezprostredne po tomto čine sa Breivik krátko pred piatou hodinou presunul na neďaleký ostrov Utöya asi 35 kilometrov západne od Osla. Preoblečený za policajta tvrdil, že vyšetruje výbuch v Osle. Na jeho výzvu sa zhromaždilo niekoľko účastníkov letného tábora mládežníckeho krídla ľavicovej Strany práce (AP). Breivik do nich začal páliť. Ľudia v panike utekali, niekoľkí sa utopili. Zavraždil 69 osôb, väčšinou mladých ľudí vo veku 14 až 20 rokov, a spôsobil zranenia niekoľkým stovkám ďalších.
Prekážal mu nórsky multikulturalizmus
V ten istý deň zverejnil na internete 1 500-stranový manifest a denník, v ktorom popísal prípravu na atentáty. Bez váhania sa k nim priznal a vyhlásil, že sa cíti nevinný. K činu ho údajne donútila vládna politika multikulturalizmu a podpora prisťahovalectva. Vraj „chcel zachrániť Nórsko a západnú Európu“ pred islamistami.
Na ostrove strieľal takmer hodinu a pol. Špeciálna jednotka, ktorú vyslali z Osla nemala k dispozícii vrtuľník a tak sa na ostrov plavila. Kým prišli policajti, vydalo sa na miesto masakru niekoľko jednotlivcov na člnoch, ktorí pomohli zachrániť pár utekajúcich ľudí. Približne o pol siedmej sa Breivik vzdal polícii. Mal pri sebe dve zbrane a množstvo munície.
Bez štipky ľútosti
Breivika umiestnili do väznice Ila západne od nórskej metropoly. Polícia zriadila k prípadu špeciálnu vyšetrovaciu jednotku a 10. augusta 2011 vyšetrujúci prokurátor Christian Hatlo oznámil, že podľa záverov vyšetrovateľov Breivik oba útoky naplánoval, pripravil a spáchal celkom sám. Pri rekonštrukcii činu na ostrove Utöya Breivik s vyšetrovateľmi spolupracoval, neprejavil však ľútosť ani emócie.
Pri posudzovaní Breivikovho duševného zdravia odborníci vypracovali niekoľko lekárskych posudkov. V novembri 2011 zverejnila dovjica súdnych znalcov závery, podľa ktorých Breivik trpí schizofréniou. Diagnózu potvrdila koncom decembra aj lekárska komisia. Podľa ďalšieho lekárskeho posudku z januára 2012 Breivik schizofréniou netrpí, ani nie je psychotický a teda za svoje činy nesie plnú zodpovednosť. Znalci dospeli k záveru, že trpí poruchou poruchou osobnosti a vykazuje narcistické a antisociálne zvláštnosti. Motívom jeho činu bol odpor k nórskemu modelu multikultúrnej spoločnosti.
Trvá na nevine
Súd sa začal 16. apríla 2012. Breivik sa pred súdom k útokom priznal. Zároveň však vyhlásil, že sa cíti byť nevinný. Odmietol tiež uznať legitimitu súdu. Keď mu zložili putá, zdvihol pravú ruku so zaťatou päsťou. Je to jeho vlastná verzia pozdravu pravicových extrémistov, neskôr počas procesu používal aj nacistický pozdrav.
Päťčlenný senát 24. augusta 2012 jednomyseľne rozhodol, že Breivik je vinný zo spáchania útokov v nórskej metropole a okolí. Odsúdil ho na trest 21 rokov väzenia, čo je v Nórsku najvyšší možný trest odňatia slobody. Trest je však možné Breivikovi predlžovať tak dlho, ako bude považovaný za nebezpečného pre spoločnosť – zrejme teda vo väzení strávi zvyšok svojho života. Uväznený je vo väznici Skien.
Ľudské práva vraha
V apríli 2016 Breivik vyhral časť iného súdneho procesu. Zažaloval nórsku vládu za porušenie svojich ľudských práv. Stať sa tak malo jeho izolovaním od spoluväzňov, častými osobnými prehliadkami, skutočnosťou, že mu počas presunov medzi jeho troma väzenskými celami často nasadzovali putá, a tým, že so svojím právnikom môže komunikovať len cez sklo.
Súd rozhodol, že jeho väzenské podmienky sú v rozpore s článkom Európskeho dohovoru o ochrane ľudských práv a základných slobôd, ktorý zakazuje nehumánne a ponižujúce zaobchádzanie s väznenými osobami, a nariadil nórskej vláde zaplatiť Breivikovi náhradu výdavkov spojených so súdnym procesom vo výške 331-tisíc nórskych korún (36-tisíc eur). Štát sa proti rozhodnutiu súdu odvolal.
Breivik má vo svojich troch celách prístup k hracím konzolám, televízii, prehrávaču DVD, novinám a elektronickému písaciemu stroju. Má taktiež povolené návštevy rodinných príslušníkov a priateľov. Nikto ho však zatiaľ nenavštívil, okrem jeho matky, ktorá za ním zašla krátko pred svojou smrťou.