צה"ל פתח במבצע מתגלגל: "עופרת יצוקה". מטוסי צה"ל תקפו מטרות בעיר עזה ובכל רחבי הרצועה. הנהגת החמאס הודיעה על 227 הרוגים לפחות ויותר מ-250 פצועים, וכן על נזקים גדולים שנגרמו למבני ממשל. עשרות גופות שטרם נמנו במניין ההרוגים עדיין קבורות מתחת להריסות.
בתקיפה נהרג מפקד משטרת החמאס ברצועה, תאופיק ג'אבר, וכן מושל מחוז הרצועה, אחמד עאשור. בקרב אנשי החמאס שורר הלם מעוצמת התקיפה ומתוצאותיה.
התקיפה הנרחבת נערכה בתגובה לירי הנמשך מצד ארגוני הטרור ברצועה לעבר ישובי הדרום. כ-90 מטרות הותקפו. כ-60 מטוסים השתתפו בתקיפה ושיגרו כ-100 פצצות בעיקר מסוג אלפא.
תוכניות המבצע הוכנו במשך חודשים. בסוד העניינים היו מעטים: ראש הממשלה, שר הביטחון, שרת החוץ, הרמטכ"ל וחלק מאלופי צה"ל. האיפול הוטל במטרה לצמצם את הסיכונים לדליפת המידע, מבעוד מועד, וכך לשמור על גורם ההפתעה.
ביומיים שקדמו לתקיפה גוייסו טייסים רבים. על-פי מידע בלתי רשמי, התקיפה הגדולה נמשכה כארבע דקות בלבד, בוצעה בו-זמנית, ובמהלכה הושמדו כל המטרות והתחנות הצבאיות של החמאס.
ביצוע התקיפה דווקא בשבת - השתתפו עשרות מטוסי הפצצה וכן מסוקים שאיבטחו את המטוסים - נקבע נוכח המשך הירי ובהתחשב במזג האוויר ששרר בימים האחרונים. אנשי החמאס הופתעו ומכאן האבידות הרבות שנגרמו להם.
צה"ל הפציץ מבני ציבור ושלטון בתוך שכונות מאוכלסות: המפקדות של חמאס בעזה ובחאן-יונס, בית הנשיאות ומשרדי הממשלה. התקיפה הפתיעה את החמאס וכי גרמה להרס רב שטרם נראה כמותו. באחת התחנות שהופצצו נהרגו עשרות שוטרים ולוחמים של אנשי החמאס, שערכו באותו זמן בדיוק טקס בתחנה.
בתמונות המגיעות מסוכנויות הפועלות ברצועה נראה כי נגרם הרס רב. אלפי פלשתינים נראו מתגודדים באתרים שהותקפו, תוך שרבים מהם מפנים פצועים והרוגים. פינוי הנפגעים נעשה לבתי החולים ברחבי הרצועה. חלק מהנפגעים מפונים למצרים דרך מעבר רפיח.
מצרים פתחה את מעבר הגבול עם הרצועה כדי לקלוט נפגעים לתחומה. מושל מחוז חצי האי סיני אמר כי מצרים תושיט סיוע רפואי כדי לטפל בפצועים. הודעת מצרים נעשית זמן קצר לאחר ששר הבריאות ברצועת עזה, ד"ר באסם נעים, קרא למצרים לפתוח את המעברים.