七月一日上午九時四十分，楊佳攜八個裝有汽油的啤酒瓶，在天目西路警車停放處摔了二個啤酒瓶（未燃燒），在大門西側三、四米左右的花壇處投擲了五個瓶子並燃燒起火。保安見狀後，立刻前往制止並組織救火。楊佳又向保安扔出一個啤酒瓶，並趁保安救火之隙，右手持刀，頭戴防塵面具，腰間挎一腰包（內有鎯頭、催淚瓦斯噴霧器、登山杖等物），由閘北分局便民服務的通道竄進了大樓。

進門後，楊佳看見保安顧建明正在打電話，即上前用刀柄猛砸其頭部，造成顧頭部裂傷。隨後，楊佳一手持刀，一手持催淚瓦斯在底樓大廳過道和治安值班室等不同處，先後襲擊了正在工作的民警倪景榮、方福新、張義階、張建平。四位民警猝不及防，失血過多倒地身亡。

九時四十二分，指揮中心接到了報告，立即發布調警指令，對大樓進行搜捕。

這時，楊佳從一樓竄入南側消防樓梯至九樓，遭遇民警徐維亞，楊持刀向徐發起襲擊。徐維亞多處被刺倒地，後因傷重不治。之後，楊佳從消防梯竄至十樓，遇民警王凌雲並刀刺王，王凌雲右肩部和右胸部等處受傷。接著，楊佳竄上十一樓，遭遇民警李珂，他對李珂連刺數刀。李珂胸腹部受到重創。

此後，楊佳返回消防樓梯跑到二十一樓，刺傷正在等電梯的民警吳鈺驊。吳鈺驊受傷後一邊高聲呼叫提醒同事注意，一邊返回辦公室尋找反擊武器。正在室內工作的民警林瑋和李偉立即準備圍捕。

此時，楊佳闖入辦公室揮舞匕首衝向林瑋，林瑋奮力抵擋。與此同時，其他人聞訊衝了進來，合力將楊佳頂在了牆角邊上，奪下其兇器，給他上手銬。

警方調查還顯示，今年六月十二日至二十三日，楊佳來滬居住在距離芷江西路派出所僅二十米的某旅館，並使用望遠鏡觀察派出所情況。六月二十六日其再次來滬居住在閘北公安分局附近的某招待所。期間，他購買了催淚瓦斯噴霧劑和單刃刀具、鎯頭、登山杖、防塵面具、橡膠手套、打火機等物。【本報上海七日電】