Pada petang 4 Ogos 2020, sepasukan 10 anggota bomba dihantar untuk memadamkan kebakaran gudang di Pelabuhan Beirut..[22] Yang pertama, letupan yang lebih kecil menghembuskan awan asap di atas api dan menghasilkan kilatan cahaya yang disebabkan oleh sebilangan besar bunga api yang tersimpan di gudang.[22][23] Letupan kedua jauh lebih besar dan berlaku pada kira-kira pukul 18:08 waktu tempatan UTC+03:00..[1][24][23] Ia menggegarkan Beirut tengah dan menghembuskan awan merah-oren ke udara, dikelilingi sebentar oleh awan pemeluwapan putih.[25][26] Letupan kedua dirasakan di utara Israel dan di Cyprus, sejauh 240 kilometer (150 batu).[27][28]

Walaupun transmisi gelombang kejutan ke dalam tanah tidak cekap, United States Geological Survey mengukur letupan itu sebagai gempa bumi berskala tempatan pada 3.3,,[29][30][24] sementara Jordan Seismological Observatory melaporkan bahawa ia setara dengan magnitud gempa tempatan pada 4.5.[31] Pakar dari Universiti Sheffield di United Kingdom menganggarkan letupan itu mempunyai sepersepuluh kekuatan bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima, menjadikannya salah satu letupan bukan nuklear terbesar dalam sejarah.[32]

Letupan Beirut serupa dengan letupan sejumlah besar ammonium nitrat di Tianjin, China, pada 2015, di bandar West, Texas, pada 2013, dan di Bandar Texas, Texas, pada 1947.[33][34]

Menjelang pagi 5 Ogos, gambar satelit menunjukkan api utama telah dipadamkan.[35]