Vào một buổi chiều ngày 13-5-1981. Cuộc tấn công xảy ra khi Giáo hoàng Gioan Phaolô II đang đứng trong một chiếc xe và bắt tay tín hữu. Đột nhiên, tiếng súng vang lên và Giáo hoàng ngã xuống trong sự hoảng loạn của mọi người xung quanh.
Xe cứu thương nhanh chóng đưa Giáo hoàng Gioan Phaolô II đến bệnh viện Gemell trong tình trạng nguy kịch. Một số thông tin cho biết Giáo hoàng bị trúng 2 phát đạn ở vùng bụng. Một y tá kể lại trước khi các bác sĩ gây mê để tiến hành phẫu thuật, Giáo hoàng đã nói: “Sao họ có thể làm việc này”?
Giáo hoàng Gioan Phaolô II phải trải qua một ca phẫu thuật kéo dài khoảng hơn 5 tiếng đồng hồ và đã qua cơn nguy kịch. Trong suốt thời gian phẫu thuật, hàng triệu tín hữu đều cầu nguyện cho Giáo hoàng.
Kẻ ám sát cũng nhanh chóng bị bắt giữ, cảnh sát cho biết nghi phạm là người Thổ Nhĩ Kỳ, tên Mehmet Ali Agca, 23 tuổi. Một số nhân chứng cho biết có 2 người đàn ông chạy khỏi hiện trường sau khi Giáo hoàng ngã xuống, tuy nhiên cảnh sát công bố rằng Agca thực hiện vụ ám sát 1 mình.
Cảnh sát cũng cho biết trước đó Mehmet Ali Agca đã bị kết tội vì giết chết 1 biên tập viên của 1 tờ báo ở Thổ Nhĩ Kỳ vào tháng 2-1979, tuy nhiên Agca đã trốn thoát khỏi nhà tù vào cuối năm đó.
Sau khi bình phục, Giáo hoàng đã tuyên bố tha thứ cho hành động của Agca. Ngày 20-7-1981, phiên tòa xét xử Agca được diễn ra. Agca bị kết án tù chung thân nhưng đã được thả vào năm 2010 do một số lệnh đặc xá.