È considerato uno dei più gravi attentati verificatisi negli anni di piombo, assieme alla strage di piazza Fontana del 12 dicembre 1969, alla strage di piazza della Loggia del 28 maggio 1974 e alla strage del treno Italicus del 4 agosto 1974

In occasione del 40esimo anniversario della Strage di Bologna, che provocò 85 morti e oltre 200 feriti, "desidero riaffermare il dovere della memoria e l'esigenza di piena verità e giustizia. Lo ha affermato Sergio Mattarella, sottolineando "la necessità di un'instancabile opera di difesa dei principi di libertà e democrazia". Per l'associazione per le vittime, gli ex Nar Francesca Mambro e Giusva Fioravanti sono "spesso trattati come star".

"E' sconvolgente il trattamento di favore di alcuni responsabili, ricompensati lautamente per il loro silenzio" sulla strage di Bologna. Lo ha detto Paolo Bolognesi, presidente dell'associazione per le vittime dell'attentato del 2 agosto 1980, parlando degli omicidi commessi dagli ex terroristi dei Nar Francesca Mambro e Giusva Fioravanti. "Non hanno mai collaborato, oggi sono pienamente liberi e spesso trattati come star", ha aggiunto. 

Il 2 agosto 1980 alle 10:25, nella sala d'aspetto di seconda classe della stazione di Bologna affollata di turisti e di persone in partenza o di ritorno dalle vacanze, un ordigno a tempo, contenuto in una valigia abbandonata, venne fatto esplodere e causò il crollo dell'ala Ovest dell'edificio. La bomba era composta da 23 kg di esplosivo, una miscela di 5 kg di tritolo e T4 detta «Compound B», potenziata da 18 kg di gelatinato (nitroglicerina a uso civile)

L'esplosivo, di fabbricazione militare, era posto nella valigia sistemata a circa 50 centimetri d'altezza su un tavolino portabagagli sotto il muro portante dell'ala Ovest, allo scopo di aumentarne l'effetto: l'onda d'urto, insieme ai detriti provocati dallo scoppio, investì anche il treno Adria Express 13534 Ancona-Basilea, che al momento si trovava in sosta sul primo binario, distruggendo circa 30 metri di pensilina e il parcheggio dei taxi antistante l'edificio. L'esplosione causò la morte di 85 persone e il ferimento o la mutilazione di oltre 200.

Successivamente si attivarono i soccorsi e molti cittadini, insieme ai viaggiatori presenti, prestarono i primi soccorsi alle vittime e contribuirono a estrarre le persone sepolte dalle macerie e la corsia di destra dei viali di circonvallazione del centro storico di Bologna, su cui si trova la stazione, fu riservata alle ambulanze e ai mezzi di soccorso. Dato il grande numero di feriti, non essendo i mezzi sufficienti al loro trasporto verso gli ospedali cittadini, i vigili impiegarono anche autobus, in particolare quello della linea 37, auto private e taxi.

Al fine di prestare le cure alle vittime, i medici e il personale ospedaliero fecero ritorno dalle ferie, così come i reparti, chiusi per le festività estive, furono riaperti per consentire il ricovero di tutti i pazienti. L'autobus 37 divenne, insieme all'orologio fermo alle 10:25, uno dei simboli della strage. Il corpo di una delle vittime, la ventiquattrenne Maria Fresu, non venne ritrovato. Soltanto il 29 dicembre 1980 fu accertato che alcuni resti ritrovati sotto il treno diretto a Basilea appartenevano alla Fresu che evidentemente si trovava così vicina alla bomba che il suo corpo fu completamente disintegrato dall'esplosione.

Manifestazione di protesta in piazza Maggiore a Bologna, durante la celebrazione dei funerali delle vittime.

Sandro Pertini, Presidente della Repubblica all'epoca della strage.

Nei giorni successivi la centrale piazza Maggiore ospitò imponenti manifestazioni di sdegno e di protesta da parte della popolazione e non furono risparmiate accese critiche e proteste rivolte ai rappresentanti del governo, intervenuti il giorno dei funerali delle vittime celebrati il sei agosto nella Basilica di San Petronio. Gli unici applausi furono riservati al Presidente della Repubblica Sandro Pertini, giunto con un elicottero a Bologna alle 17:30 del giorno della strage, che in lacrime affermò di fronte ai giornalisti: «Non ho parole, siamo di fronte all'impresa più criminale che sia avvenuta in Italia»