Larmen om skjutningen uppges ha börjat strömma in vid 22-tiden svensk tid under måndagskvällen, vilket motsvarar 15.00 lokal tid. Därefter inleddes en omfattande insats för polis och sjukvården.
En av de ihjälskjutna har bekräftats vara polisen Eric Talley, 51, som var en av de första på plats.
– Vi känner till tio dödsoffer vid brottsplatsen, inklusive en av våra egna polismän. Han svarade på larmet och var först på plats, och sköts till döds, berättar polischefen Maris Herold på en presskonferens, nästan sex timmar efter larmet om skjutningen.
En poliskälla säger till tv-bolaget ABC att de larmades om att någon blivit skjuten på parkeringsplatsen utanför butiken. Den misstänkte gärningsmannen öppnade eld när de kommit fram till platsen.
Poliser beskjutna
En misstänkt gärningsman har gripits och får vård för sina skador. Motivet bakom skjutningen är i nuläget oklart.
Ett stort område spärrades av kring köpkvarteret och parkeringsplatsen framför under insatsen.
Vittnen som var inne i butiken berättar för lokala medier att de hörde många skott avlossas. En person, som var där för att köpa pizza, berättar för Denver Post hur gärningsmannen gick runt med vapnet utan att säga ett ord.
– Han kom bara in och började skjuta, säger vittnet.
Bilder från platsen visar en massiv polisinsats. I sociala medier sprids också bilder på svårt skadade personer vid platsen.
Massiv polisinsats
Poliser på platsen uppmanade via högtalare någon inuti butiken att överlämna sig själv till dem, rapporterar The Colorado Sun. Flera personer leddes ut från byggnaden av poliser, många med händerna över sina huvuden. Ett stort antal ambulanser och ambulanshelikoptrar skickades dessutom till platsen.
Colorados guvernör Jared Polis skriver på Twitter att han ber för de inblandade.
Boulder är en stad med omkring 100 000 invånare, strax nordväst om Denver.
