«Система 112» работает по принципу «одного окна». В экстренной ситуации человеку достаточно позвонить по номеру 112, не задумываясь, какая служба ему необходима. Общаясь с абонентом, оператор «Системы 112» уточняет подробности происшествия и заполняет в автоматизированной системе карточку. Часть данных заполняется автоматически (например, телефонный номер и координаты звонившего).
В зависимости от типа происшествия оператор отмечает в карточке дежурно-диспетчерские службы (ДДС), ответственные за реагирование (пожарная служба, полиция, скорая помощь и др.), и при необходимости переадресует вызов диспетчеру ДДС. Например, карточка вызова на ДТП с зажатыми в машине людьми будет одновременно отправлена в полицию, службу скорой помощи и МЧС. Диспетчеры ДДС высылают бригады экстренного реагирования на место происшествия. Оператор контролирует действия, предпринятые дежурно-диспетчерскими службами, и отмечает в карточке происшествия факт завершения работ. Помимо реагирования на вызовы в «Системе 112» есть функции, позволяющие обобщать информацию о случившемся. Уже через несколько месяцев после запуска системы становятся известны все криминогенные и, наоборот, благополучные районы в регионе, перекрестки, где происходит больше всего аварий.