总统车队经过迪利广场右侧的辅路——埃尔姆大街时,车队的时速已经从约20公里减慢至15公里。
12:30时,正当肯尼迪总统向人群挥手微笑时,广场上响起了沉闷的第一枪,肯尼迪总统用手捂住了喉部——他被击中了脖子。杰基跪在肯尼迪的身边,绝望地试图用手阻止鲜血从肯尼迪身上流出。紧接着又响起了第二枪,由于遭到第一枪枪击的总统此时头部正向前微倾,而致命的第二枪击中了总统的后脑勺,肯尼迪的头猛地向前倒去。子弹打飞了他的部分头盖骨,鲜血和脑浆混在一起喷涌而出,溅满了坐车的后备箱和随车人员的全身。与此同时,康纳利州长也遭到枪击,身负重伤。
枪击发生时,肯尼迪的坐车刚好从达拉斯市民亚伯拉罕泽普鲁德前方驶过,当时,泽普鲁德正手持一架8毫米家用摄影机拍摄总统座车。
肯尼迪中弹后,康纳利州长也身负重伤,他大喊:“不,不,不,他们要杀死我们大家!”
枪击停止后,肯尼迪的身体瘫在坐车的后座上,倒在杰基的身旁。杰基呼喊着特工克林特希尔:“我的上帝!他们打中了他的头!”
特工克林特希尔一直站在紧随总统坐车之后的一辆敞篷轿车的左侧门外。就在枪击开始的瞬间,听到枪声的希尔跳了下来并快速跑向还在他前方行驶着的总统坐车,准备爬上总统
坐车的后备箱,保护位于后排座位上已经中弹的肯尼迪和受到惊吓而十分恐惧的杰基。
当希尔刚刚跑到总统坐车后面时,他听到了第二声枪响,并且看到总统猛地向后倒去。司机威廉克瑞尔听到枪声后随即提高了车速,想使总统尽快离开这个危险的地方。杰基从后排座位上爬上了汽车的后备箱,希尔也正试图跳上后备箱,就在车速变快的瞬间,希尔在杰基的帮助下成功地跳上了车。
此时的杰基几近休克,希尔安顿杰基回到自己的座位上,并用自己的身体保护着中弹的总统和恐惧的第一夫人。
达拉斯的数十万市民在这一瞬间,全部被震惊了,人们张大了嘴巴,发出“乌……”的一声,谁都无法相信自己眼前发生的这一幕。
枪击发生后,总统坐车飞速驶离迪利广场,沿着斯戴蒙斯高速公路赶往64公里以外的帕克兰纪念医院,只经过几分钟就赶到了。