Osman werd in 2004 in Italië gearresteerd en wordt beschouwd als een van de breinen achter de aanslagen. In antwoord op vragen van zijn advocaat verklaarde Osman in het Arabisch de aanslagen onvoorwaardelijk en geheel en al te veroordelen, net als de aanslagen van 11 september 2001 in de Verenigde Staten, en die van 7 juli 2005 in Londen.Volgens het Italiaanse openbaar ministerie zijn telefoongesprekken afgetapt waarin Osman een handlanger in Italië vertelt dat Madrid „zijn werk” was. Eerder weigerde Osman vragen te beantwoorden van de aanklager.

Verwacht wordt dat het zowel een opzienbarend als emotioneel proces zal worden. Er zullen rond de 100 deskundigen en 600 getuigen worden gehoord. Het openbaar ministerie heeft gezegd tegen elk van de zeven hoofdverdachten meer dan 38.000 jaar gevangenisstraf te zullen eisen. Maar in de praktijk geldt voor het plegen van een terroristische aanslag een maximum van veertig jaar.

Andere belangrijke verdachten zijn de Marokkanen Jamal Zougam en Abdelmajid Bouchar, die beiden beschuldigd worden van het leggen van bommen, de Spanjaard Emilio Trashorras, die wordt beschuldigd van het leveren van het dynamiet voor de aanslagen en Youssef Belhadj, die terechtstaat wegens zijn veronderstelde coördinerende rol in de aanslagen. Alle aangeklaagden hebben verklaard onschuldig te zijn. Van de twaalf veronderstelde breinen achter de aanslagen zullen er slechts drie terechtstaan; de anderen zijn omgekomen of lopen nog vrij rond.

Achttien van de verdachten volgden de zitting vanuit een kogelvrije ruimte. De overige elf, die op borgtocht vrij zijn, zaten in de rechtszaal. Veel van de verdachten in de kogelvrije ruimte wendden hun blik af van de nabestaanden van de slachtoffers, sommigen keerden hun de rug toe.

De aanslagen, waarbij tien bommen tot ontploffing werden gebracht in vier forensentreinen, worden in Spanje gezien als de meest traumatische ervaring sinds de Spaanse burgeroorlog in de jaren ’30. Overlevenden van de aanslagen en nabestaanden van de dodelijke slachtoffers volgen het proces in een aparte ruimte onder begeleiding van psychologen.