بامداد یکشنبه، آمریکا در حمله‌ای گسترده و هماهنگ به تاسیسات هسته‌ای نطنز، اصفهان و فردو، از پیشرفته‌ترین تسلیحات نظامی شامل بمب‌افکن‌های رادارگریز بی‌ـ۲ (B-2) و موشک‌های کروز تاماهاک استفاده کرد. به گفته مقام‌های آمریکایی، این حمله «ضربه‌ای اساسی» به برنامه هسته‌ای ایران وارد کرده است.
به گفته فرمانده ستاد کل ارتش ایالات متحده این حمله با دقت نظامی بالا انجام شد و پنج تا شش بمب سنگرشکن از بمب‌افکن‌های رادارگریز بی‌ـ۲ اسپریت و ۳۰ موشک کروز تاماهاک از زیردریایی‌ها شلیک شد.
در هفته‌های منتهی به حمله، آمریکا نیروی نظامی قابل‌توجهی در خاورمیانه مستقر کرده بود، از جمله ناو هواپیمابر یواس‌اس نیمیتز، جنگنده‌های اف‌ـ۳۵، اف‌ـ۱۶، اف‌ـ۲۲ و همچنین بمب‌افکن‌های بی‌ـ۲.
چندین بمب‌افکن بی‌ـ۲ پس از پایان ماموریت، به سمت اقیانوس آرام پرواز کردند و پیش از اعلام رسمی، حریم هوایی ایران را ترک کرده بودند.
