攻擊事件發生後第三天，布希政府已經展開全球大追擊，誓言緝兇到底的決心，ＦＢＩ幹員證實，四架墜毀的飛機上，已經查出至少有十八名劫機者，另外，還有個五十人的龐大組織，協助整個犯案過程，美國情治單位，在紐約機場和德國，分別逮捕嫌疑犯，全力緝兇。

　　全球追緝行動同步展開，紐約警方和ＦＢＩ幹員首先在紐約的拉瓜底機場，拘留三名可能涉案嫌犯，並將他們帶回偵訊，接下來，在甘迺迪機場，ＦＢＩ查獲一名三十三歲阿拉伯男子，穆罕莫德阿塔，持有偽造飛行執照，警方立刻將他逮捕，並且隨後查出阿塔和另一名中東男子，可能就是劫機者的共犯。情治單位更查出，他們在幾個月前，才從德國前往佛羅里達州的飛行學校，花費高價，取得飛行執照。飛行教官更說，兩人對於飛機如何起飛和降落，特別感興趣。訓練員光是紐約境內三個機場，二十四小時的緝兇行動，就逮捕了八名嫌犯。