Odtwarzając chronologię wydarzeń z czwartkowego wieczora, media podają, że sprawca w ciemnej odzieży był uzbrojony w karabinek AK i miał plecak, w którym później znaleziono ładunek wybuchowy.

Około godz. 18:00 (godz. 16:00 w Polsce) mężczyzna próbował wejść do recepcji FSB przy ulicy Kuzniecki Most, jednak zdał sobie sprawę, że nie zdoła przejść z bronią przez system kontroli przy wejściu. Wówczas skierował się ku głównej siedziby FSB w Moskwie, w stronę ulicy Wielka Łubianka. Po drodze strzelał do funkcjonariusza policji drogowej, który jest ciężko ranny. Potem okazało się, że policjant był pracownikiem komendy FSB.

Napastnik otworzył ogień w kierunku ludzi - funkcjonariuszy służb siłowych i przechodniów. Zanim został zabity przez snajpera, ukrywał się za samochodami na parkingu i kolumnami. Tę wersję wydarzeń potwierdzają relacje świadków o strzelającym mężczyźnie. W internecie pojawiły się w czwartek wieczorem nagrania zarejestrowane przez przechodniów. Pierwsze relacje o strzelaninie napłynęły z portali społecznościowych i komunikatorów.

W tym czasie media podały również informacje o trzech sprawcach strzelaniny i trzech ofiarach śmiertelnych. FSB potem zaprzeczyła tym doniesieniom. Później także zapewniła, że sprawcy strzelaniny nie udało się wedrzeć do gmachu służb.

W trakcie strzelaniny służby odcięły część ulic, ludziom znajdującym się w pobliskich kawiarniach zabroniono wychodzić na zewnątrz, a potem ich ewakuowano. W obiektach FSB nie tylko w Moskwie, ale i innych miastach ogłoszono alarm, podczas którego funkcjonariusze wracają do pracy, otrzymują broń i czekają na rozkazy. Potem alarm odwołano.

Już po zabiciu sprawcy strzelaniny w rejonie gmachu FSB rozszerzono blokadę, ponieważ okazało się, że w jego plecaku znajdował się ładunek wybuchowy. Służby obawiały się także, że napastnik, choć martwy, mógł mieć przy sobie bombę. Ładunek, który znajdował się w plecaku został zdetonowany przez robota.

Potwierdzono oficjalnie, że w strzelaninie zginął funkcjonariusz FSB. Ministerstwo zdrowia powiadomiło o pięciu osobach rannych.

Sprawcą według mediów był 39-letni Jewgienij Maniurow, pochodzący z obwodu moskiewskiego. Mężczyzna mieszkał w Podolsku, pracował w firmach ochroniarskich, ale porzucił pracę przed kilkoma miesiącami. Jego matka powiedziała mediom, że trenował strzelanie, które traktował jako hobby. Media cytują też słowa kobiety o tym, że jej syn "kontaktował się przez telefon z jakimiś Arabami", z którymi rozmawiał po angielsku. Maniurow nie miał bliskich przyjaciół. W mieszkaniu mężczyzny przeprowadzono rewizję. Media podały informację o znalezionej tam broni i amunicji, a także dokumentach o legalnie zarejestrowanej broni.

O motywach sprawcy nic nie wiadomo. Media podały w czwartek, powołując się na FSB, że strzelaninę zakwalifikowano jako akt terroru, ale FSB potem zdementowała te doniesienia. Dziennik "Kommiersant" podał w piątek, że według niektórych świadków sprawca wykrzykiwał hasła używane przez zwolenników Państwa Islamskiego (IS).

Do strzelaniny doszło w czasie, gdy na Kremlu odbywała się w czwartek uroczystość w przededniu obchodzonego 20 grudnia dnia funkcjonariusza bezpieczeństwa. Agencja Reutera podawała, powołując się na źródła, że incydent mógł mieć związek z wystąpieniem na tej uroczystości prezydenta Władimira Putina. W spotkaniu na Kremlu uczestniczył także dyrektor FSB Aleksandr Bortnikow. Wcześniej w czwartek odbywała się w Moskwie doroczna kilkugodzinna konferencja prasowa Putina dla mediów rosyjskich i zagranicznych.