הפעולה החלה בשעות הבוקר, כאשר בעקבות מידע מודיעני מדויק של שירות הביטחון הכללי, לוחמי הימ"מ ולוחמי היחידה המבצעית של שב"כ - צוות "טקילה" - פשטו על בית עסק בכפר ברטעה שבו שהו שניים מחברי החוליה. השניים נעצרו במקום ללא התנגדות.
זמן קצר לאחר מכן, לוחמי יחידת דובדבן ולוחמי צה"ל מחטיבת מנשה הגיעו בצורה מסוערבת לכפר נוסף במרחב החטיבה, פשטו על ביתו של המחבל השלישי ועצרו אותו. בבית אחד החשודים נמצא כלי נשק שככל הנראה היה אמור לשמש את החוליה בביצוע הפיגוע המתוכנן.
המעצרים התבצעו בזמן שהכפר ברטעה היה הומה אדם, כאשר רבים הגיעו לשווקים של הכפר, הנחשב לאחד ממרכזי הקניות הגדולים באזור התפר. למרות המורכבות המבצעית, הפעולה הסתיימה ללא נפגעים לכוחות הביטחון.
גורמי הביטחון הדגישו כי הפעולה המהירה והמדויקת מנעה פיגוע קשה וחיסלה איום מיידי על חיי אזרחים. שיתוף הפעולה בין הזרועות השונות - שב"כ, משטרת ישראל וצה"ל - אפשר את סיכול הפיגוע בטרם הוצא אל הפועל.
התרעות פיקוד העורף