Luego de la masacre, los atacantes armados con kalashnikovs y un lanzacohetes gritaron "¡Hemos vengado al profeta!" y antes de huir del lugar asesinaron a tiros a un policía. Varios momentos del hecho fueron filmados desde la calle por un testigo ocasional.

En la huida, chocaron luego a un automovilista y atropellaron a un peatón. "Oí disparos, vi a gente encapuchada que huyó en un coche", declaró a la AFP Michel Goldenberg, un vecino que tiene su despacho en la calle Nicolas Apert, la misma que la sede de Charlie Hebdo.

En un vídeo del ataque, filmado por un hombre desde un tejado y publicado en el portal de la televisión pública francesa, se oye a un hombre gritar "¡Alá Akbar!" (Dios es el más grande) entre los disparos.

Los dibujantes Charb, Wolinski, Cabu y Tignous figuran entre los muertos. Un periodista que trabaja en un local frente a Charlie Hebdo mencionó "cuerpos en el suelo, charcos de sangre, heridos muy graves" al describir el dantesco escenario del atentado. La suerte y la identidad de los agresores se ignoraba poco después del mediodía.

Para Hollande, el ataque es un "shock para Francia", y el primer ministro Manuel Valls decidió aumentar el plan de protección antiterrorista al nivel de "alerta de atentados", el más alto posible, en toda la región parisina. Por su parte, el rectorado de París decidió anular todas las excursiones y actividades previstas fuera de los establecimientos escolares de la capital.

El Interior, Bernard Cazeneuve, por su parte, informó que "tres criminales" estuvieron implicados en el atentado y aseguró que se tomaron todas las medidas necesarias para "neutralizar lo más rápidamente posible a los criminales que estuvieron en el origen de este acto bárbaro".