El ataque comenzó a las 23:20, el 8 de junio y duró hasta la mañana alrededor de las 4:00 a. m. del 9 de junio.[3] Diez atacantes irrumpieron a través de un control de seguridad en una camioneta y atacaron la terminal de carga del aeropuerto con armas automáticas, granadas de mano, granadas propulsadas por cohetes y otros explosivos. Los atacantes estaban vestidos como guardias de seguridad, y algunos también con chalecos suicidas. Vestían uniformes de la Fuerza de Seguridad de Aeropuertos (ASF), y habían utilizado documentos de identidad falsos para entrar en el aeropuerto.[1] Un funcionario de inteligencia paquistaní dijero que algunos de los militantes trataron de secuestrar un avión, pero no tuvieron éxito.[4]
Unos 90 minutos después del comienzo del ataque, cientos de comandos del Grupo Especial de Servicios llegaron al lugar y comenzaron a combatir a los militantes.[5] Se informó que los atacantes inicialmente tomaron el control de la pista de aterrizaje del aeropuerto. En cuestión de horas, ocho de los diez militantes fueron muertos a tiros por los comandos del Ejército y los dos restantes se inmolaron cuando fueron acorralados.[6][5] El asedio terminó oficialmente después de cinco horas; 31 personas, entre ellas los diez terroristas, ocho miembros de ASF, dos funcionarios pakistaníes Rangers, un oficial de la Policía de Sindh, y dos funcionarios de Pakistán International Airlines murieron en el incidente.[2] Al menos 18 agentes de seguridad resultaron heridos en el ataque y admitidos al Hospital Abbasi Shaheed.[3]
Un avión de Pakistan International Airlines, un avión de Airblue y un avión de carga de una aerolínea extranjera se reportaron con daños. Una granada de mano también se había utilizado en el ataque en Ispahani Hangar.[7]
Después del ataque, el aeropuerto estaba despejado y entregado a la Autoridad de Aviación Civil y ASF.[8]