１６時許，京城已經被籠罩在一片黑暗中，建筑物、車輛紛紛開燈。有網友將照片傳到網絡上，并驚嘆“簡直是在上夜班”。伴隨著震耳欲聾的雷聲，暴雨從北部地區進入京城，并向城區移動。北京市氣象臺１６時１０分發布暴雨藍色預警信號，雷雨云團將逐漸向城區移動，部分地區降雨量將達５０毫米以上，同時伴有雷電。
北京市氣象臺總工程師孫繼松說，從２３日１５時前后，對流降水云帶開始影響北京西北部延慶方向，并從西北向東南移動，１６時前后影響北京城區北部地區，１７時３０分左右，到達北京中南部。
此次降水過程中，北京市大部分地區以大雨為主，其中中心城區部分地區、海淀大部、豐臺大部、石景山大部出現暴雨級別的降水，最大降水出現在石景山模式口，截至１８時０５分的降水已達到１７６毫米，達到大暴雨級別。
孫繼松說，預計２３日２０時前后，主要降水云帶將離開北京，２３日后半夜到２４日白天可能還有小雨天氣。
記者看到，在一些地區，地面積水已超過２０厘米。北京市交管部門１６時４５分發布消息稱，因遭遇強降雨，北京部分地區出現積水情況，其中西四環五路橋南北雙方向、海淀區香泉路口等路段因路面積水，道路基本中斷。
