Polisen stängde på eftermiddagen ned stora delar av hamnstaden under jakten på en eller flera gärningspersoner.
Larmet kom under tidig eftermiddag om att minst en person hade skjutits utanför en bostad, och att en eldsvåda brutit ut i huset.
På platsen hittades två personer skottskadade, en 39-årig kvinna och hennes 14-åriga dotter. Båda avled senare av sina skador.
Bara minuter efter den skjutningen kallades polisen till ännu en skjutning och en ny brand, inne i Erasmuscentrumet. En militärklädd man sågs fly platsen på motorcykel.
Där hade en 46-årig lärare på Erasmus medicinska center skjutits. Även han avled senare.
En 32-årig man har gripits, misstänkt för morden. Inget motiv har meddelats, men den misstänkte tros ha agerat på egen hand. I samband med skjutningarna kastade mannen bensinbomber mot offren, vilket orsakade bränderna.
Såväl kungahuset som regeringen har uttryckt bestörtning efter dåden.
– Det här är en mörk dag. Vi är alla förkrossade, det hela har tagit oss hårt, säger justitieminister Dilan Yesilgöz enligt De Telegraaf.