Взорванный состав подали на "Первомайскую", и пассажиры нескольких составов, проследовавших через станцию без остановки, видели развороченный вагон и окровавленных людей на платформе.
Бомба в метро была взорвана в гусятнице на открытом участке перегона.
Второй взрыв прогремел через 32 минуты после первого - в 18:05 бомба сработала в торговом зале продуктового магазина N15 Бауманского райпищеторга. А через пять минут после этого прозвучал третий взрыв - бомба была подложена в чугунную мусорную урну около продовольственного магазина N5 на улице 25 Октября. Заряд этой бомбы взлетел вверх и упал на крышу Историко-архивного института. Всего в результате трех взрывов погибло семь человек, и еще 37 человек получили ранения различной тяжести.
СМИ о трагическом происшествии не сообщали, но по Москве мигом разнеслись слухи о сотнях погибших, повергая жителей города в шок.
На поиски преступников были брошены лучшие силы прокуратуры, МВД и КГБ СССР. Но несмотря на это, тщательные поиски организаторов террористического акта продолжались более полугода.
Третьего ноября террористы были арестованы. Как установило следствие, взрывы в Москве организовали жители Еревана Степан Затикян, Акоп Степанян и Завен Багдасарян. У первого в квартире обнаружили схему взрывного устройства, сработавшего в московском метро, а у второго - детали новых взрывных устройств. Организатором группы был признан Затикян. Он работал на Ереванском электромеханическом заводе, был женат и имел двух маленьких детей.
Наибольший интерес для следствия представлял именно Степан Затикян. Во время учебы в Ереванском политехническом институте он вместе с другими студентами создал подпольную Национально-объединенную партию (НОП) Армении. Члены партии выпускали газету "Парос" ("Маяк"), в которой призывали к созданию независимой Армении, и распространяли листовки с протестами против "российского шовинизма" и требованиями вернуть Армении Нагорный Карабах и Нахичевань.
Следствие по делу Затикяна и его сообщников длилось около года, и 24 января 1979 года все трое террористов были приговорены к высшей мере наказания. Суд был закрытым и тайным. В зал судебных заседаний не допустили даже родственников подсудимых. По версии КГБ, полностью свою вину признал только Багдасарян, а Затикян наотрез отказался давать показания. По другой версии, ни один из подсудимых виновным себя не признал. Через несколько дней приговор был приведен в исполнение.