天啟六年（1626 年）5月30日上午9時左右，京城天色皎潔，忽有聲如吼，從城東北方漸至城西南角，同時有一特大火球在空中滾動。巨響聲中，天空絲狀、潮狀的無色亂雲橫飛，有大而黑的蘑菇、靈芝狀雲像柱子那樣直豎於城西南角。剎那間天昏地暗，塵土、火光飛集，天崩地陷，萬室平沉。
東自阜成門，北到刑部街，長1500—2000米，寬 6500米範圍內木材、石塊、人體、禽屍像雨點那樣從天空中降下。數萬間屋、2萬多人都被炸成粉狀，瓦礫騰空而下，衣物遠飛至昌平，死者皆裸體。正在紫禁城內施工的匠師們，從高大腳手架上被震了下來，2000人跌成“肉袋”。為皇帝出宮準備的儀仗隊中的大象，因受驚從象房中奔逃而出，滿街亂竄，踐踏百姓，死者無數。
御史何遷樞、潘雲翼在乾清宮被震死，住在城西南的何家、潘家全被埋在土中。由於皇宮處在爆炸區邊緣，使明熹宗朱由校倖免於難。
據《天變邸抄》記載，大爆炸猛發之時，天啟帝正在乾清宮用早膳，突然大殿震動，皇帝扔下飯碗，起身直奔交泰殿。速度之快，驚慌的內侍們一時未來得及跟上，只有一個貼身侍衛扶著他。但行到建極殿時，行至建極殿旁，有木檻、鴛瓦自空中墜下，天啟帝的貼身侍衛腦頂被砸裂，一命嗚呼。天啟帝喘息未定一人跑入交泰殿，躲到大殿的一張桌子下。同時，乾清宮大殿嚴重損壞，一派狼藉，御座御案都翻倒在地。侍奉皇帝進早膳的太監皆殉難，無人存活。不滿週歲的皇太子朱慈炅在宮中被砸死。
爆炸所在地的王恭廠位於大約今西城區新文化街以南、象來街以北、鬧市口南街以東、民族宮南街以西的永寧衚衕與光彩衚衕一帶。當時為工部製造、儲存火藥的倉庫就在王恭廠。
那裡日產火藥約2噸，常貯備量約1000噸。根據中國地震局地質研究所副研究員徐好民的研究，這次爆炸的破壞半徑大約為750米，面積達2.25平方公里。
除了中心災區之外，其他地方也受到不同程度的影響，巨響傳遍了整個北京城，南自河西務，東自通州，北自密雲、昌平，都受到影響。
此事最奇怪的是“死、傷者皆裸體”，為空前罕見的怪事，令明末清初的名人學士大惑不解。例如：
周季宇當天上午去菜市口買一藍紗褶，中途遇上6個友人，於是停下行禮拜揖。禮還沒拜完，頭忽然飛去，而另外6個人卻纖毫未傷；在粵西會館路口，有一學館，其中有學童32人，一響之後，先生和學生俱無蹤跡；宣府新推總兵正出門拜客，走到圓宏寺街時，一聲巨響，一行7個人都沒了蹤影，同時消失的還有一匹據說是花千金才買到的寶馬；承恩寺街有一女轎經過，震後，只見打壞的轎子仍在街心，而女子、轎伕都不見了；而經過玄弘寺街的女轎則幸運多了，一響掀去轎頂，轎中女子身上的衣服沒了，人卻沒事。
很多死者和傷者均赤身裸體，寸絲不掛。有一長班（侍從），巨響之後，帽子、衣褲、鞋襪一霎那全都不見了；有一人因壓傷一腿躺在地上動彈不得，見街上婦女赤體而過，有的用瓦片遮住下身，有的用半條腳帶遮掩著，有的披了半條褥子，有的披著一幅被單，一會工夫就過去了數十人，那人見了哭笑不得。
屯院何廷樞正要出門拜客，大震一聲後，全家人被埋入土中。何廷樞的兩三個文書手持鍬钁站在瓦礫上，大呼道：“底下有人可答應！”忽有人應道：“救我！救我！”眾人問道：“你是誰？”應道：“我是小二姐。”原來是何廷樞的愛妾。文書趕緊把她刨出來，只見她“身無寸縷，以手掩陰，羞赧無措”。一文書急忙脫下大褂給她蓋上，扶著她騎驢走了。
震崩後，有人報信說，許多紅細絲衣等都飄至西山，大半掛在樹梢上；還有的飄到了昌平教場中，器皿、首飾、銀錢無所不有。戶部張鳳逵派長班前去驗對，果不其然。豐潤等縣治，樹上也掛滿成堆的衣服；還有的人，突然莫名其妙地出現在別人家中；“更有失手足頭目於裡外得之者”。而落在昌平州教場的衣服成堆。戶部（管民政的機構）派長班去昌平查驗，長班回來報告果然衣服、器皿、首飾、金銀、鞋襪俱有。戶部張鳳奎將此事寫入奏摺向皇帝彙報。
爆炸時，裹挾的力量之大也前所未有，竟可移他山之“石”。石駙馬街上有一重5000斤的石獅子飛出順成門外，樹木則飛到了密雲。除了“飛”走的樹木，《酌中志》中還記載，王恭廠旁的20多棵大樹被連根拔起，樹根向上，而樹梢向下，地下的大坑有數丈深，煙雲直衝天空，形如靈芝，一路滾向東北。到達西安門一帶，天空紛落鐵渣。而自宣武街迤西，刑部街迤南，許多廠房猝然間傾倒，屋頂上盡覆土木。至於坍塌的平房，則爐中之火皆滅，但只有賣酒的張四家的兩三間房子著火焚燒，其餘的平房則安好無毀。
在長安街一帶，不時有從空飛墜而下的人頭，或眉毛、鼻子，或額頭，紛紛揚揚；而德勝門外，墜落的人臂人腿更多不勝數，伴隨木頭、石塊、家禽等，像天雨一樣落下來，景象慘不忍睹。
這場災難傷亡巨大，以至於收殮屍體都成了問題。《碧血錄》中有一段生動的描述：前門有一家棺材店，災後第二天，有人去買14口棺材。轉眼間，又來一人，說要買52口，店老闆很是為難，說沒那麼多，那人讓老闆把店裡的棺材不論大小都拿出來搭上，他回去自配，足可見當時傷亡之慘重。
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