עוד לפני שצה"ל הצליח לטהר את המרחב החליט מפקד האוגדה אז תא"ל היום אלוף איציק כהן לפעול בתא השטח כדי לאתר את החלל. המשימה הוטלה על לוחמי ההנדסה הקרבית ובראשם לוחמי יחידת יהל"ם של החייל. השב"כ פעל באופן צמוד עם הלוחמים בשטח ובמשך ימים הוא ניסה לגייס מודיעין שבכל פעם צמצם את תא השטח של החיפושים. בסופו הצליחו בשב"כ ובצה"ל לתחום מרחב שגודלו קצת יותר גדול משטחו של אצטדיון כדורגל. מדובר במתחם במרכז שכונת תל סולטן, כאשר מתחת לאדמה חפר חמאס מערכת מנהרות אשר הסתעפו והתחברו האחת לאחרת במפלסים שונים, מה שהפך את המשימה למורכבת במיוחד משתי סיבות עיקריות.
הראשונה, הסכנה הרבה לכוחות שפעלו בתת קרקע והחשש ממארב שיכינו המחבלים לכוחות הפועלים, לצד סכנה תמידית של קריסה של חלקי מנהרה שאף התרחשו בחלק מהפעילות וכן מורכבות לאתר את תא השטח הקטן מאוד בין השטח העצום של החיפושים בתת קרקע. לוחמים שהשתתפו במבצע סיפרו כי הפעילות דרשה מיומנות מיוחדת במשך ימים ולילות הלוחמים של יחידת יהל"ם והנדסה הקרבית חפרו הידיים בתוך מערכות המנהרה הם חצבו וקילפו את הקירות אשר תמכו בקונסטרוקציה של המנהרה וכאמור החשש היה מקריסה של המנהרה על הלוחמים המחפשים בבטן האדמה.
"היה רגע שבו איילת, אחותו של הדר, התראיינה וסיפרה על התסכול וההרגשה הקשה של המשפחה בכך שהדר לא שב הביתה. אני שומע את הדברים ובא לי לנסוע לבית המשפחה ולספר להם על המבצע הסודי שנמשך סביב השעון במשך שבועות וחודשים שאנחנו קרובים להגיע להדר", מספר אחד מוותיקי היחידה. במהלך המבצע נדרשו הלוחמים לפעול "מחוץ לקופסא" כאשר המציאות עלתה על כל דמיון כך למשל היה מקטע שבו היה חשש ממשי שאם הלוחמים ימשיכו לחפור מתחת לקרקע גג המנהרה במשקל עשרות טון יקרוס על הלוחמים ויקבור אותם חיים.
ביחידת יהל"ם החליטו לבצע מהלך של פירוק שכבות גג המנהרה ולחשוף את התוואי של המקטע המנהרה. מהלך אחר כלל הבאת מערכת לשאיבת חול והמשך ימים ארוכים שאבו כמויות עצומות של חול מעומק האדמה. החול הועמס על משאיות והוא הועבר לשטח ישראל שם מערכת מיפוי חול ביצעה מיפוי של החול המטרה למצוא שרידים של הדר או ממצא שיקרב את המחפשים להדר.
מדובר במבצע שנמשך שבועות ארוכים ודרש יכולות לוגיסטיות דמיוניות. במהלך החיפושים זיהו לוחמי ההנדסה הקרבית מספר בזנטים בעומק וכן שלט שחלקו הגדול לא שרד את הזמן: "עמדנו מעל והיינו בטוחים שזהו אנחנו סוגרים מעגל ומגיעים להדר. במשך שעות ארוכות חפרנו בידיים אבל לבסוף התברר כי הדר לא היה שם", מספר אחד הלוחמים.
בצה"ל הגו תוכנית דמיונית שמונה כמה חטיבות שפעלו במרחבי חאן יונס ורפיח והחל לבצע ב-21 ליולי השנה תנועה למהלך התקפי לכיוון מרכז הרצועה. המטרה הייתה למשוך את מערך ההגנה של חמאס שנשאר ברפיח צפונה כדי לבלום לכאורה את התנועה של צה"ל. באותו הזמן בדיוק כוח קטן של יחידת מובחרת של צה"ל הגיע אל סמוך לבית החולים שהופעל על ידי הצלב האדום בצפון רפיח. הלוחמים הצליחו לחטוף את הרופא ולהביא אותו מייד לשטח ישראל הישר למתקן החקירות של השב"כ.
מיד לאחר חטיפת הרופא פרסמה סוכנות הידיעות רויטרס את הדיווח הבא: "גורמים עזתיים דיווחו לסוכנות הידיעות "רויטרס" שכוח סמוי ישראלי עצר היום את מרוואן אל-חמס, בכיר במשרד הבריאות של עזה, מחוץ לבית החולים השדה של הצלב האדום בדרום רצועת עזה. משרד הבריאות של עזה טען שאל-חמס, האחראי על בתי החולים השדה ברצועה, היה בדרכו לבקר בבית החולים השדה של הוועד הבין לאומי של הצלב האדום בצפון רפיח, כאשר כוח ישראלי עצר אותו לאחר שפתח באש. המשרד טען גם שאדם אחד נהרג ואדם נוסף נפצע בקרבת מקום צוותים רפואיים טענו שההרוג היה עיתונאי מקומי שצילם ריאיון עם אל-חמס כאשר התרחש האירוע". בישראל סירבו להגיב על האירוע והצנזורה אפשרה לצטט את הדיווח של רויטרס, לא יותר.
חוקרי השב"כ הבינו כי הרופא ד"ר מרוואן אל-חמס מחזיק במפתח היכן בדיוק נמצא הדר. הוא האיש שהביא אותו למנהרה הוא זה שהניח אותו במקום בו נמצא הדר. חוקרי השב"כ ביצעו את כל תרגילי החקירות שהם מכירים ולא מכירים. ארבע פעמים במבצעים סודיים ביותר ותחת אבטחה סמויה הובא הרופא אל מעמקי המנהרות בתא השטח שנבדק. בכל פעם הוא התחמק מחוקרי השב"כ ולוחמי ההנדסה הקרבית. התשובות שלו היו: "אולי" או "אני לא זוכר" וכן "יכול להיות שזה כאן לא בטוח".
בשלב הזה הפעילות של החיפושים הצטמצמה לתא שטח של עשרות מטרים בודדים בתוך המנהרות אבל זה לא הצליח לקדם את הכוחות. בשב"כ פעלו בכמה מישורים סביב ד"ר מרוואן והם החלו לנתח את האישיות של האיש שהיה דתי קיצוני במיוחד דוגל ומזוהה באופן מלא באידיאולוגיה של החמאס והיה חבר פעיל במנגנון הצבאי של הארגון.
"יש לו שני ילדים בן ובת גדולים. ראינו שמהבן הוא לא תופס יותר מדי ומבחינתו שהבן ימות כשהיד. אבל הבנו שהוא מאוד קשור לבת שלו. שהיא נקודת התורפה שלו. הבנו שיש מצב שגם היא יודעת כאשת הסוד של אביה היכן נמצא בדיוק הדר בבטן האדמה. והערכנו שאם הוא ישמע כי בתו בידינו ועוברת חקירות הוא ידבר", אמר גורם בטחוני. במבצע של השב"כ ויחידה מובחרת עצרו לפני שבועות את הבת של הרופא ואף היא הובאה לישראל למתקן השב"כ. אלא שהרופא המשיך לשמור את הסוד ולא מסר לחוקרים את המידע.
"מאז 7 באוקטובר ועד היום לוחמי היחידה נלחמו בקרבות ההגנה בעוטף הם ביצעו בשטחי העוטף את מבצע טיהור וזיכוי אמצעי חבלה, כלי נשק ונפלים הגדול ביותר שהיה בתולדות צה"ל וכנראה בהיסטוריה הצבאית. מאז החל התמרון הקרקעי היחידה פעלה בכל זירות הלחימה. נלחמה וחשפה מאות קילומטרים של מערכות מנהרות של חמאס. חיל ההנדסה הקרבית שילם את אחד המחירים הכבדים ביותר במלחמה, חייל קטן שאיבד 85 לוחמים ומפקדים שנפלו בקרבות. 17 מהם מפקדים ולוחמי יחידת יהל"ם. כל חיילי היחידה היו מחויבים מהרגע הראשון שנכנסנו לרפיח למצוא את סגן הדר גולדין. ידענו שזאת המשימה שלנו. שאנחנו לא משאירים מאחור אף לוחם. אנחנו מחזירים את הדר הביתה פועלנו במשך שנה וחצי יום ולילה בשבתות וחגים בלי הפסקה חפרנו בידים כולם סיכנו את החיים כדי לעמוד במשימה", אומר לוחם ביחידת יהל"ם.