Los secuestradores estaban dirigidos por Ziad Jarrah, miembro de Al Qaeda. Jarrah nació en el Líbano. Se trasladó a Alemania en 1996 y se matriculó en la Universidad de Greifswald para estudiar alemán. Un año después, se trasladó a Hamburgo, Alemania, y comenzó a estudiar ingeniería aeronáutica en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Hamburgo. Mientras vivía en Hamburgo, Jarrah se asoció con una célula radical de terroristas de Hamburgo.
En noviembre de 1999, Jarrah partió hacia Afganistán, donde pasó tres meses. En Afganistán, en enero de 2000, se reunió con el líder de Al Qaeda, Osama bin Laden. Jarrah regresó a Alemania a finales de enero y en febrero obtuvo un nuevo pasaporte sin sellos afganos denunciando falsamente el robo de su pasaporte.
En junio de 2000, Jarrah llegó a Florida. Comenzó a tomar clases de vuelo, así como a entrenarse en el combate cuerpo a cuerpo.
Otros cuatro secuestradores fueron entrenados para luchar físicamente con la tripulación. Tres de ellos acompañaban a Jarrah en el vuelo 93. Eran Ahmed al-Nami, Hamza al-Ghamdi y Mohand al-Shehri.
El 3 de agosto de 2001, el pretendido quinto secuestrador, Mohammed al-Qahtani, voló a Orlando, Florida, Estados Unidos, desde Dubai. Fue interrogado por los funcionarios, que no creyeron que pudiera mantenerse con sólo 2.800 dólares en efectivo, y sospecharon que pretendía convertirse en un inmigrante ilegal porque utilizaba un billete de ida. Lo enviaron de vuelta a Dubai, y más tarde regresó a Arabia Saudí.
A las 5:01 de la mañana del 11 de septiembre, Jarrah hizo una llamada por teléfono móvil desde Newark a Marwan al-Shehhi, el piloto secuestrador del vuelo 175 de United Airlines, en Boston. Esta llamada era aparentemente para confirmar que los ataques estaban listos para comenzar.
Haznawi y Ghamdi embarcaron en el avión a las 07:39 y se sentaron en los asientos de primera clase 6B y 3D respectivamente. Nami embarcó un minuto después y se sentó en el asiento 3C de primera clase. Antes de subir al avión, Jarrah hizo cinco llamadas telefónicas al Líbano, una a Francia y otra a su novia, Aysel Sengün, en Alemania, a quien había enviado una carta de despedida el día anterior. Le dijo "te quiero" tres veces, y luego colgó cuando ella le preguntó qué pasaba.
Con el desarrollo de los atentados, los responsables del tráfico aéreo comenzaron a emitir avisos a través del Sistema de Direccionamiento e Información de las Comunicaciones de las Aeronaves (ACARS). Ed Ballinger, el despachador de vuelos de United, comenzó a enviar avisos de texto a la cabina de los vuelos de United Airlines a las 09:19, 17 minutos después de tener conocimiento del impacto del vuelo 175. Ballinger era responsable de varios vuelos y envió el mensaje al Vuelo 93 a las 09:23. Ballinger recibió un mensaje ACARS de rutina del Vuelo 93 a las 09:21: "Buenos días... Buen clb (ascenso) fuera de EWR [Aeropuerto de Newark]". El mensaje comentaba las vistas desde la cabina y el tiempo, y estaba firmado con la inicial "J.", indicando que procedía de Jason Dahl, que conocía a Ballinger. A las 09:22, después de enterarse de los acontecimientos en el World Trade Center, la esposa de LeRoy Homer, Melody Homer, hizo enviar un mensaje ACARS a su marido en la cabina preguntándole si estaba bien. A las 09:24, el Vuelo 93 recibió la advertencia del ACARS de Ballinger: "Tenga cuidado con cualquier intrusión en la cabina - dos a/c [aviones] impactaron en el World Trade Center". A las 09:26, después de que los pilotos se registraran dos veces con un informe rutinario de altitud y meteorología a un controlador de tráfico aéreo en el Centro de Cleveland de la FAA, Dahl escribió una respuesta ACARS apresurada y mal escrita: "Ed cofirma último mssg plz -Jason". A las 09:27:25, cuando la aeronave cruzaba el espacio aéreo del este de Ohio, la tripulación respondió a una llamada de radio rutinaria de un controlador de tráfico aéreo de Cleveland, que les dijo que estuvieran atentos a otro avión a doce millas de distancia y a dos mil pies por encima de ellos. Dijeron que el contacto era negativo y que estaban buscando. Esta fue la última comunicación realizada por la tripulación de vuelo antes del secuestro.
El secuestro comenzó a las 09:28. Para entonces, los vuelos 11 y 175 ya se habían estrellado contra el World Trade Center y el vuelo 77 estaba a nueve minutos de impactar contra el Pentágono. Los secuestradores de esos vuelos no habían esperado más de treinta minutos para apoderarse del avión, golpeando muy probablemente después de que se hubiera apagado la señal del cinturón de seguridad y se hubiera iniciado el servicio de cabina. Se desconoce por qué los secuestradores del vuelo 93 esperaron 46 minutos para comenzar su asalto. Según los informes de los pasajeros y de la tripulación, los secuestradores se ataron pañuelos rojos en la cabeza y saltaron de sus asientos. A las 09:28:05, mientras el vuelo navegaba a 35.000 pies sobre el este de Ohio, el avión descendió abruptamente 685 pies. A las 09:28:17, a los once segundos del descenso, Cleveland oyó a un hombre gritar por la radio de la cabina: "¡Mayday! ¡Mayday! Mayday!" Un segundo grito ronco fue: "¡Oye! ¡Sal de aquí!". El controlador de tráfico aéreo de Cleveland, John Werth, no conocía el origen de la llamada que escuchó, y sólo pudo distinguir lo que oyó como "sólo unos sonidos gruturales, gruturales". Respondió: "¿Alguien ha llamado a Cleveland?", antes de percatarse del rápido descenso del Vuelo 93 y escuchar a las 09:28:50 otra transmisión desde la cabina, gritos junto a un estribillo aún más desesperado y confuso: "¡Oye! ¡Sal de aquí! Salid de aquí!" La comisión no llegó a ninguna conclusión sobre si era Dahl o el copiloto LeRoy Homer quien daba la llamada de socorro, pero cuando Melody Homer y Sandy Dahl, la esposa de Jason Dahl, escucharon juntas la cinta, Melody Homer afirmó haber reconocido la voz de su marido como la del hombre que gritaba. El vuelo descendió 209 metros en medio minuto antes de que los secuestradores estabilizaran el avión a 34.315 pies, y pronto comenzaron a ascender hacia el sureste. De los cuatro aviones secuestrados el 11-S, el vuelo 93 fue el único que emitió una llamada de socorro. Es probable que debido a que los pilotos habían sido advertidos de los atentados del World Trade Center y de que tuvieran cuidado con la intrusión en la cabina, cuando los secuestradores les atacaron, pulsaron a propósito el botón de hablar del micrófono de la radio, para que los sonidos de la lucha en la cabina fueran escuchados por los controladores de tierra de la FAA y por los pilotos de los aviones en la misma frecuencia de radio. Werth creía que no era sólo una llamada de auxilio, sino también una advertencia. Durante los dos minutos siguientes, Werth hizo siete intentos de contactar con el Vuelo 93, sin obtener respuesta, mientras otros controladores apartaban los vuelos cercanos.
La grabadora de voz de la cabina comenzó a registrar los últimos treinta minutos del vuelo 93 a las 09:31:57. En ese momento, grabó la voz de un secuestrador, que se cree que es Jarrah, hablando con un dominio entrecortado del inglés acentuado y respirando y jadeando fuertemente, aparentemente por el esfuerzo, quizás por un forcejeo: "Señoras y señores: aquí el capitán. Por favor, siéntense, permanezcan sentados. Tenemos una bomba a bordo. Así que siéntense". La comisión cree que Jarrah intentó hacer un anuncio a los pasajeros, pero pulsó el interruptor equivocado, enviando el mensaje a los controladores de Cleveland; Mohamed Atta había cometido el mismo error en el vuelo 11. Werth entendió la transmisión e intentó que el piloto secuestrador siguiera hablando, respondiendo: "Llamando al centro de Cleveland, es ilegible. Repita, despacio". Envió un nuevo mensaje de advertencia al vuelo 93: "Alerta de alta seguridad. Aseguren la cabina". Werth pidió a los demás pilotos de su sector que siguieran al Vuelo 93, que mantuvieran la vista en el avión secuestrado.
Las grabaciones del vuelo indican que un hombre herido, que se cree que es Dahl, gemía en la cabina. El hombre suplicaba: "No más" o "No", repetidamente, mientras los secuestradores le gritaban que se sentara y que dejara de tocar algo. Sandy cree que Dahl llevó a cabo acciones para interferir con los secuestradores, incluyendo posiblemente la desactivación del piloto automático, y el desvío de la frecuencia de radio del avión para que los intentos de Jarrah de comunicarse con los pasajeros se transmitieran en su lugar a los controladores aéreos.
Tom Burnett realizó varias llamadas telefónicas a su esposa a partir de las 09:30:32 desde las filas 24 y 25, aunque tenía asignado un asiento en la fila 4. Burnett explicó que el avión había sido secuestrado por hombres que decían tener una bomba. También dijo que un pasajero había sido apuñalado con un cuchillo y que creía que la amenaza de bomba era una treta para controlar a los pasajeros. Le dijo que llamara a las autoridades y luego colgó. Durante su segunda llamada, Burnett dijo que el pasajero apuñalado estaba muerto; comprobó si tenía pulso pero no lo encontró. Se cree que el pasajero Mark Rothenberg era la víctima. Rothenberg fue el único pasajero de primera clase que no hizo una llamada telefónica después del secuestro. Rothenberg estaba sentado en la 5B y Haznawi se sentó justo detrás de él en la 6B. En el vuelo 11, Satam al-Suqami, en el asiento 10B, atacó al pasajero Daniel Lewin, que estaba sentado directamente delante de él en el 9B. Una suposición es que Haznawi atacó a Rothenberg, sin provocación, para asustar a los demás pasajeros y a la tripulación para que cumplieran. Otra posibilidad es que Rothenberg haya intentado detener el secuestro y enfrentarse a los secuestradores. La esposa de Burnett le informó de los ataques al World Trade Center y él respondió que los secuestradores estaban "hablando de estrellar este avión". ... Dios mío. Es una misión suicida". Empezó a pedirle información sobre los atentados, interrumpiéndola de vez en cuando para contar a los demás que estaban cerca lo que ella decía. Luego colgó. En su siguiente llamada, Burnett, que había sido informado del ataque al Pentágono, dijo que estaba elaborando un plan y que "un grupo" le estaba ayudando. Terminó su última llamada diciendo: "No te preocupes, vamos a hacer algo".
En la cabina, el herido siguió gimiendo y aparentemente repitiendo la desconexión del piloto automático, ya que a las 09:40, se escucharon sonidos de bocina que indicaban que los secuestradores estaban teniendo repetidamente problemas con el piloto automático y estaban jugueteando con un pomo verde. "¿Este mando verde?", le preguntó uno de los secuestradores al otro en árabe. Otro secuestrador respondió: "Sí, es ese". A las 09:41:56, el herido, en tono quejumbroso, dijo: "¡Oh, hombre!".
