El atentado del 11 de marzo de 2004 supuso una serie de diez explosiones en un tren de pasajeros de corta distancia (llamado cercanías) en la capital española de Madrid. El tren entraba en la estación madrileña de Atocha. El vagón del tren voló hasta quedar irreconocible. Casi al mismo tiempo también se produjeron explosiones en las estaciones de tren de Tío Raymundo y Santa Eugenia, cerca de Madrid, en la línea ferroviaria con destino a la estación de Atocha.
Este ataque se saldó con 10 explosiones en 4 trenes. Según los informes, 10 de las 13 bombas improvisadas fueron detonadas. La explosión causó muchas más víctimas que la última peor explosión en España en Hipercor. Esa explosión ocurrió en 1987, matando a 21 personas e hiriendo a otras 40. Tras esa explosión, la banda terrorista armada vasca ETA admitió su responsabilidad.
En la mañana del 12 de marzo, había 200 muertos en Japón y más de 1.500 personas resultaron heridas en el bombardeo. Entre los muertos había 14 extranjeros.
La explosión fue detonada por un teléfono móvil. El teléfono móvil que detonó la bomba fijó la hora de explosión a las 7:39 am hora local del día 11.
Se desconoce el responsable de la explosión. Anteriormente, el gobierno español había dicho que ETA era el principal grupo sospechoso, pero el grupo negó la acusación. Evidencia posterior sugirió fuertemente que el atentado estaba vinculado a algún grupo islámico extremista y centró la atención en una brigada de combate marroquí con estrechos vínculos con Al Qaeda.
El 11 de marzo de 2004 coincidió con las elecciones nacionales españolas. Después de la explosión, los principales partidos políticos españoles anunciaron inmediatamente la suspensión de las actividades de campaña para llorar a las víctimas de la explosión.
En la tarde del 12 de marzo, 11,4 millones de personas marcharon en muchas ciudades españolas para protestar contra el ataque. En la capital, Madrid, marcharon 2,3 millones de personas, España tiene una población de más de 40 millones; Población 5,5 millones. En Vigo, donde la población es inferior a 300.000 habitantes, marcharon 400.000 personas.