סיפור הקרב במוצב נחל עוז הוא המיקרו קוסמוס של כישלון צה״ל ב-7באוקטובר, הוא מגלם תחתיו את כל החולי שאחז בצבא עד אותו בוקר ובמהלך היום. לצד הכישלון התחקיר מצביע על גבורה עילאית של מפקדים ולוחמים שחירפו את נפשם. כך למשל קצין הגששים החטיבתי, רב-סמל בכיר איברהים חרובה ז"ל ממרר, שנלחם עד הכדור האחרון במטרה להציל תחילה את המוצב ואחר כך הגן בגופו על התצפיתניות בחמ״ל. הפיקוד הצבאי הבכיר השאיר לו את שיקול הדעת להיכנע מול המחבלים אבל הוא סירב והודיע כי ילחם עד מותו מול המחבלים. גם מעשה הגבורה של סרן שילה הר אבן ז״ל, מפקד הפלוגה שלמרות שנפצע קשה בידו המשיך להילחם ויצר מתקפות נגד מול המחבלים במוצב נחל עוז.
במוצב נחל עוז היו ב-7 באוקטובר 162 חיילים ולוחמים, רובם מגדוד 13 של גולני שהחזיקו את הגזרה. רק 90 חיילים וקצינים אחזו בנשק באותו בוקר במוצב.
215 מחבלים מגדוד סג׳עייה השתתפו בהתקפה על מוצב נחל עוז. הכוח הראשון פשט בשעה 06:30 והוא מנה 65 מחבלים. הכוח השני הגיע בשעה 09:30 עם 50 מחבלים והכוח האחרון הגיע בשעה 10:00 בבוקר עם עוד מאה מחבלים.
חמאס שם את מוצב נחל עוז כמטרה מרכזית. במשך שנים הוא נערך להתקפה ובמסמך "חומת יריחו" הוא מקדיש פרק שלם לכוונות ולהכנות לפשיטה על המוצב.
חמאס אסף חומר מודיעיני רב אותו הוא ליקט מהרשתות החברתיות, והוא כלל מאות תמונות וסרטונים שחיילים הפיקו במשך הזמן בהימצאם במחנה. בין היתר ידע חמאס היכן כל חייל ישן, היכן החמ"ל, מגורי המפקדים והמיגוניות של כל מחלקה ויחידה בבסיס. הוא הכיר את שגרת המחנה וידע עד רמת החייל הבודד במוצב מי חמוש ומי לא. הכיר את הפרצות בגדר ואת זמני הסיורים של גולני במרחב וזמני ההגעה של כוחות התגבור. על אחד המחבלים נמצאה מפת המוצב בדיוק מלא שאותו כאמור הפיק חמאס בשל דלף מידע מצטבר שהגיע לרשתות החברתיות על ידי חיילים. חמאס אף בנה בעזה מודל של המוצב והתאמן עליו והבין כי מרגע תחילת המתקפה יש לו 15 דקות להכריע את קוו ההגנה ההיקפי של המוצב.
המחבלים נכנסו לנוהל קרב כבר ביום שישי בשעה 18:00 מבלי שאמ״ן והשב״כ יעלו על כך ויעבירו התרעה.
ההתקפה על המוצב מתבצעת ב-06:29 בירי כבד של מרגמות וטילים. בניגוד למקובל בצה״ל, החטיבה לא קבעה כנוהל שבעת ירי טילים ומרגמות יתוגברו העמדות ההיקפיות. כלל החיילים למעט שניים רצו למיגוניות. שני לוחמים של גולני על דעת עצמם רצו לעמדת הש.ג. ותגברו את העמדה לצד חברם ששמר בעמדה. השלושה היו האחרונים שניהלו את קרב ההגנה מול המחבלים שניסו לחדור למוצב. רק לאחר זמן נשלחו הלוחמים לעמדות, אבל זה היה מאוחר מדי.
לאחר שהסמג״ד נפגע שני מפקדי הפלוגות מקבלים אחריות על הלחימה. הם מגיעים למחנה ומנסים ליצור התקפות. שילה הר אבן ז״ל, למרות שנפצע קשה, מארגן שתי התקפות כאשר בשניה הוא והחפ"ק שלו - שישה לוחמים - נופלים למארב בכניסה למוצב. הוא וחמישה לוחמים נהרגים ורק הקשר שורד וממשיך בלחימה עם כוח אחר.
בנוסף, המ"פ השני נשלח בפקודת המג"ד לסייע לתושבי כפר עזה מבלי שהמג"ד ידע את כל התמונה במוצב נחל עוז.
התחקיר קובע כי הקרב על מוצב נחל עוז הוכרע ב-15 הדקות הראשונות של המתקפה.