Основной британский индекс упал более чем на 10% это худший день с 1987 года.
В США Dow и S&P 500 также пострадали от самых крутых падений с 1987 года.
Снижение произошло несмотря на действия Федеральной резервной системы и Европейского центрального банка по смягчению финансовой напряженности.
В начале американских торгов во второй раз на этой неделе падение акций вызвало автоматическую приостановку торгов.
Когда через 15 минут торговля возобновилась, акции продолжили падать, принимая во внимание спад на европейских рынках.
S & P 500 упал на 9,5%, а Nasdaq упал на 9,4%, британский FTSE 100 потерял 160,4 млрд фунтов. Во Франции и Германии индексы упали более чем на 12%.
«Рынки находятся на пределе», - сказал Нил Уилсон, главный аналитик на Markets.com. «Никто не знает, как выглядит полное экономическое отключение, пусть и временное».
Снижение произошло после того, как США закрыли перелеты из континентальной Европы.
Потери европейских индексов ускорились после того, как центральному банку еврозоны не удалось снизить процентные ставки, хотя он обещал новые меры стимулирования.
Нью-йоркский филиал Федеральной резервной системы заявил, что он вкачает 1,5 трлн долларов, чтобы ослабить напряженность на долговых рынках, предлагая увеличенные кредиты овернайт банкам и расширяя виды активов, которые он будет покупать, чтобы сохранить кредитование фирм.
Объявление, которое было сделано после закрытия европейских рынков, ненадолго повысило цены на акции, но к концу дня они снизились.
Снижение ставок центральным банком США на прошлой неделе и Банком Англии в среду также мало помогли инвесторам.
«Что нам действительно нужно, так это огромная уверенность в том, что это не вызовет стресс и ужасную гибель людей [как это имеет место] в Италии во всем мире», - сказал бывший главный экономист Goldman Sachs лорд Джим О'Нил.
Акции в Азии также значительно снизились ранее: индекс Японии Nikkei 225 закрылся на 4,4% ниже.
Панические продажи привели к остановке торгов в Бразилии.
Туристические компании понесли огромные убытки, вызванные 30-дневным запретом президента США Дональда Трампа на путешественников из континентальной Европы.
Акции Delta Air Lines и United Airlines - среди наиболее пострадавших от запрета - упали более чем на 20%. В Великобритании авиакомпания IAG упала более чем на 15%, а Tui упала на 17%.
Цены на нефть также упали, нефть марки Brent обрушилась более чем на 8% и составила около 33 долларов за баррель.
В Нью-Йоркской фондовой биржи напряженность была очень высокой. Некоторые трейдеры предполагали, что падение может вызвать вторую приостановку торговли - то, чего никогда не было, даже во время финансового кризиса.
Со времени начала рыночных потрясений индексы в США и других странах упали более чем на 20% по сравнению с недавними максимумами - порог, который является красным сигналом для рецессии.
«Скорее всего, наступающее сокращение будет более глубоким и длительным, чем мы ожидали несколько дней назад», - сказал Джей Брайсон, исполняющий обязанности главного экономиста Wells Fargo. «Авиакомпании и гостиничный бизнес находятся в свободном падении, и эффект будет мультипликаторным».
Инвесторы в Америке сейчас следят за реакцией правительства США.
В своем президентском послании в среду Трамп сказал, что он продлит сроки уплаты налогов для тех, кто пострадал, увеличит объем недорогих кредитов для малых предприятий и предоставит финансовую помощь работникам США, которые больны, находятся на карантине или ухаживают за другими из-за болезни.
Но республиканцы и демократы в Конгрессе, похоже, не согласны с дополнительными шагами, в то время как одобренный Трампом подход - снижение налогов для рабочих - не получил широкой поддержки.
Ранее Дональд Трамп обвинил Россию и Саудовскую Аравию в обвале цен на нефть и американского фондового рынка.
