Alle ore 10,25 del 2 agosto una bomba di grande potenza esplode alla stazione ferroviaria. La deflagrazione fa crollare un tratto del fabbricato lungo 50 metri, che ospita i locali del ristorante e delle sale di attesa di prima e seconda classe. Decine di persone rimangono sepolte.

Pompieri, vigili urbani, forze di polizia, ma anche semplici cittadini si mettono subito al lavoro anche a mani nude per il soccorso delle vittime. Vengono utilizzati autobus per il trasporto dei feriti e dei cadaveri. La bomba provoca 85 morti e oltre 200 feriti.

La vittima più giovane è una bambina di tre anni, Angela Fresu. Il corpo di sua madre non sarà mai più ritrovato. Muoiono anche alcuni lavoratori della stazione: taxisti e impiegate del buffet. L'orologio posto sulla facciata della stazione si ferma per sempre all'ora dell'esplosione.

Ancora prima dei funerali, Piazza Maggiore ospita manifestazioni di rabbia, protesta e dolore da parte della popolazione, scossa profondamente dalla strage. Il 6 agosto, poi, la contestazione non risparmia gli uomini di governo, presenti in San Petronio per le esequie funebri. Applausi sono riservati solo al Presidente Pertini e al sindaco Renato Zangheri.

Dopo anni di indagini e processi, la sentenza definitiva della Cassazione, il 23 novembre 1995, condannerà per la strage i neofascisti Valerio Fioravanti, Francesca Mambro e Luigi Ciavardini, che continueranno ad ammettere diversi omicidi politici, ma a proclamarsi innocenti per l'attentato alla stazione.

Per i depistaggi nel corso delle indagini saranno indagati e condannati alcuni agenti dei servizi segreti italiani e l'ex Gran Maestro della Loggia P2 Licio Gelli.