Po wejściu napastnik przebywał kilka chwil w biurze na drugim piętrze budynku politechniki. Kilka osób przechodzących obok zapytało się go czy może mu w jakiś sposób pomóc, gdyż sprawca chodził w biurze i jego okolicach wokół bez celu i co jakiś czas znowu usiadał na krześle w biurze – Marc nie odezwał się jednak do nikogo. O godz. 17:10 wyszedł z biura i skierował się do jednej z klas gdzie akurat trwała prezentacja ze strony studentów; Marc kazał odejść po krótkiej rozmowie i pod groźbą wystrzału z karabinu mężczyznom na jedną stronę sali, a później wyjść z niej, a kobietom ustawić się na środku tej sali, przy jednym z kątów pod ścianą w klasie.
Następnie oddał strzały w studentki w tej klasie, zabijając i raniąc wiele kobiet w sali, po czym chodził po budynku i oddawał strzały na korytarzu do innych kobiet i w drzwi od klas, które zaczęły być barykadowane przez studentów i wykładowców po tym gdy usłyszeli pierwsze strzały.
Lépine poszedł następnie na szkolną stołówkę gdzie zabił kilka kolejnych kobiet i ranił następne kobiety.