Händelsen har blåst nytt liv i den långlivade debatten om vapenkontroll i USA.
Pojken träffades i huvudet medan flickan träffades i armen. Båda har förts till sjukhus - pojkens tillstånd är kritiskt men stabilt, enligt sjukvårdspersonal.
"Extrem tur"Händelsen inträffade på mellanstadieskolan Salvador Castro i Westlake-området vid 09-tiden, lokal tid. Enligt Los Angeles County tros båda eleverna klar sig och personal på sjukhuset beskriver det som att pojken har haft extrem tur som har överlevt.
Ytterligare två elever, en 11-årig pojke och en 12-årig flicka, samt en 30-årig kvinna fick mindre skärskador från glassplitter, enligt myndigheterna.
En talesperson för Los Angeles-polisen uppger att skottlossningen inte var avsiktlig.
En klasskamrat säger till amerikanska medier att flickan gråtande sagt "jag menade det inte, jag menade det inte", och att pistolen legat i hennes ryggsäck och skotten gått av när hon tappade väskan.
"Traumatiskt"Hon misstänks nu för att olovligen ha tagit med sig vapen till skolan.
Tv-bilder från platsen visar hur en flicka med handfängsel sätts i en polisbil medan polisen säkrat skolan genom att söka igenom rum efter rum. Skolan ligger mittemot en högstadieskola och hela skolområdet stängdes ned under flera timmar innan myndigheterna sade att det var säkert att återuppta verksamheten.
Fokus ligger nu på att ta hand om eleverna som blivit vittnen.
- Vi vet att det är en väldigt traumatisk händelse för alla inblandade barn, speciellt dem i det aktuella klassrummet, säger Steve Zipperman på Los Angeles skolpolisdepartement.