W przededniu wojny Wieluń był 15-tysięcznym miasteczkiem położonym około 20 km od granicy polsko-niemieckiej. Nie było tu zakładów przemysłowych, mieszkańcy utrzymywali się z rolnictwa, rzemiosła i handlu.

Powiat wieluński leżał w pasie obrony armii „Łódź” dowodzonej przez gen. Rómmla. W planach dowództwa był przedpolem rozpoznawczym, na którym nie przewidywano większych walk obronnych. Na terenie powiatu znajdowały się luźno rozrzucone oddziały brygady kawalerii i bataliony Obrony Narodowej, ale w samym Wieluniu wojska nie było.

Według informacji zawartych w dzienniku bojowym 76. eskadry Luftwaffe, 1 września o godz. 4.02 czasu polskiego, 29 stukasów wystartowało z lotniska Nieder-Ellguth pomiędzy Wrocławiem a Opolem i o godz. 4.35 pojawiło się nad Wieluniem. Chwilę później na miasto spadły pierwsze bomby.

Za tym, że pierwszy atak na miasto nastąpił przed godz. 4.45, tzn. przed rozpoczęciem decydującej ofensywy armii niemieckiej, przemawiają także relacje naocznych świadków tamtych wydarzeń oraz funkcjonariuszy Straży Granicznej pełniących służbę rankiem 1 września.

Jako jeden z pierwszych zbombardowano Szpital Wszystkich Świętych, mimo że był on oznaczony znakami Czerwonego Krzyża i zgodnie z konwencjami międzynarodowymi podlegał szczególnej ochronie. Podobny los spotkał położony nieopodal budynek oddziału położniczego oraz gmach szpitala zakaźnego przy ul. Piłsudskiego. W szpitalu zginęły 32 osoby, w tym 26 chorych. Najwięcej chorych zginęło w piwnicach szpitala, w których schronili się oni przed bombami.

Wieluń bombardowano z małej wysokości, metodycznie, z dużą dokładnością. Myśliwce eskortujące bombowce ostrzeliwały mieszkańców uciekających z walących się budowli.

Szacuje się, że w wyniku bombardowania życie mogło stracić nawet 1200 mieszkańców. 75% zabudowy miasta legło w gruzach, zniszczone zostało całe śródmieście, chronione konwencjami budynki sakralne – kościół farny i klasztor poaugustiański oraz synagoga, z zabudowy rynku ocalało jedynie kolegium pijarów.

Zdaniem historyków IPN bombardowanie Wielunia było pierwszą niemiecką zbrodnię wojenną, w sposób oczywisty łamiącą artykuły konwencji haskiej z 1907 r., które przewidywały m.in. powstrzymywanie się od bombardowania z powietrza miast otwartych, oszczędzenia zabytków kultury, szpitali, obiektów kultu religijnego.

W styczniu 2004 r. Instytut wznowił śledztwo w sprawie nalotu, mające na celu postawienie przed wymiarem sprawiedliwości osób odpowiedzialnych za zniszczenie miasta i śmierć setek cywili. Niemieccy prokuratorzy uznali jednak działania Luftwaffe i Wehrmachtu za mieszczące się w normach dopuszczonych przez prawo a śledztwo na temat bombardowania dwukrotnie umorzyli, rezygnując jednocześnie z przesłuchania dowódców jednostek niemieckiego lotnictwa.

Decyzję uzasadniali w słowach: „To, co według ocen polskich prawników jest zbrodnią wojenną, według ocen prawników niemieckich mieści się w ramach działań wojennych, a jeżeli nawet w ich ramach miały miejsce zabójstwa wykraczające poza wojenną konieczność, to czyny te uległy przedawnieniu. Nie mogą być, zatem ścigane w RFN”.

W 1959 r. ufundowano tablicę pamiątkową poświęconą ofiarom nalotów bombowych. We wrześniu 2009 r., w ramach obchodów 70. rocznicy wybuchy II wojny światowej odsłonięto tablicę pamiątkową oraz otwarto wystawę pt. „Tragedia Wielunia – 1 września 1939 r.” w Muzeum Ziemi Wieluńskiej.