Tallinnale oli toimunud juba mitu õhurünnakut, kuid 1944. aasta 9. ja 10. märtsi pommitamise tagajärjel hävis 8000 hoonet, väidetavalt kolmandik Eesti pealinnast ja ligi 50 protsenti selle elamispinnast. Rängalt sai kannatada Harju tänav ja Estonia teatri ümbrus. Maha põles eestluse sümboli tähendust omav Estonia teatrimaja, kus just enne pommirünnaku algust oli alanud balletietendus «Kratt». Süttis Tallinna Niguliste kirik, pommitabamusest purunes keskaegne vaekoda Raekoja platsil ja hulk teisi ehitusmälestisi: pommitajate poolt hävitati Juudi Sünagoog.
Õhurünnak algas ootamatult õhtul kell 19.15 ja selle esimene laine kestis kella 21.15-ni. Kell üks öösel saabus linna kohale pommitajate teine laine ja pommisadu kestis kuni poole neljani hommikul. Õhurünnaku mõlemast lainest võttis osa umbes 280 Nõukogude pommilennukit. Linnale heideti suurel hulgal süüte-, lõhke- ja fosforpomme. Lasnamäel paiknenud ööhävitajate Ju-88 eskadrilli üheksast lennukist olid sel hetkel stardivõimelised vaid viis. Ometi lasid Luftwaffe hävitajad kokku alla 16 pommitajat. Kokku tulistasid sel ööl linna kaitsel olnud õhutõrjeüksused ja ööhävitajate JU-88 eskadrill alla 36–38 nõukogude pommitajat.
Nõukogude lennuväe poolt tsiviilobjektile teostatud pommitamise ajal hukkus ametlike teadete kohaselt 757 isikut (586 tsiviili, 50 sõjaväelast ja 121 sõjavangi), 213 said raskeid ja 446 inimest kergeid haavu. Umbes 20 000 inimest jäi peavarjuta.
Legendi järgi võtsid soomlased 9. märtsi öösel ette kättemaksuretke, kui tuli info, et Nõukogude lennuvägi on Tallinna pommitamas. Kätte sooviti maksta mitte Tallinna ründamise eest, vaid sama aasta veebruaris toimunud kolme Helsingi suurpommitamise eest. Soomlaste lennukid liitusid kahtlust äratamata Nõukogude pommitajatega, kes olid suundunud Leningradi lähistele tankima ja uut pommilaadungit võtma, ja kui Nõukogude lennukid olid maandumas või maandunud, avati tuli ja hävitati või muudeti lennuvõimetuks, ajalooõpetaja Jaak Juske hinnangul u. 300 lennukist u. 240. Peale lennukite hävitati ka palju lennuväljal olnud kütust. Ootamatust tulistamisest tekkinud paanika ja segadus võimaldasid soomlastel ohutult taanduda. Hulljulge rünnak kärpis tugevalt Tallinna pommitama naasnud pommitajate arvu. On arvatud, et kui poleks toimunud soomlaste rünnakut, oleks Tallinna pommitamises täielikult hävinud ka Tallinna vanalinn.