İlk patlama yerel saatle 14:50 (TSİ 21:50) dolayında, maratonu kazanan koşucuların bitiş çizgisine ulaşmasından iki saat kadar sonra Boylston Caddesi'nin kuzey kısmında meydana geldi. Patlama anında kargaşa ve panik yaşandı, polis ve maratonu izleyenler patlama noktasındaki kişilere yardıma koşarken bazı koşucuların yere düştüğü görüldü. İlk patlamadan birkaç saniye sonra, bitiş çizgisinden daha uzaktaki bir noktada ikinci patlama meydana geldi. Televizyon yayınlarında, olay yerinde ilk müdahaleleri yapılan kan içindeki maratoncular ve izleyiciler görülüyordu. Yardıma koşanlar geçici bariyerleri yıkarak yaralılara ulaşmaya çalıştı. Boston patlamasında 3 kişi ölürken 17'si ağır 100'den fazla kişi de yaralandı.