שישה ימים מהפשיטה על בית החולים שיפא שבצפון רצועת עזה - והלחימה במעוז הטרור נמשכת. במהלך הלילה התנהלו חילופי אש בכמה מוקדים בין כוחות צה"ל לחוליות טרור במתחם בית החולים, ובמהלכם חוסלו כמה מחבלים. גורמים בצבא מעריכים שעשרות מחבלים, בהם גם בכירים בחמאס, עדיין מסתתרים במשרדים ובמחלקות המוסד הרפואי - תוך שהם משתמשים באזרחים כמגן אנושי.
בתוך כך, תיעוד שחושף צה"ל מציג את לוחמי חטיבה 401 ושייטת 13 פושטים על אזורים נוספים במתחם, מחרימים אמצעי לחימה ומחסלים מחבלים בחילופי אש ישירים. במסגרת המבצע הכוחות פתחו ציר פינוי אוכלוסייה שדרכו אזרחים שאינם חשודים יכלו לצאת ממתחם בית החולים.
המבצע הצבאי על המרכז הרפואי החל בעקבות מידע מודיעיני על הימצאות בכירי חמאס באזור. על פי דובר צה"ל, בכירי הארגון חזרו להשתמש בבית החולים כדי לנהל ולייצא פעולות טרור, וזאת לאחר ששבו אליו במחשבה שצה"ל לא יחזור.
עם תחילת המבצע כותר אזור בית החולים, ובמקום נשמעים פיצוצים וקולות ירי. בשעות הלילה הכוחות שיגרו פצצות תאורה במרחב בית החולים. כוחות צה"ל אפשרו למאות אזרחים פלסטינים לצאת מתוך מתחם בית החולים. מדובר צה"ל מסרו כי במסגרת הפעילות, "במהלך הכיתור נפתחה אש על ידי מחבלים מתוך מתחם בית החולים לעבר כוחותינו שהשיבו באש ופגעו במחבלים. כוחותינו ממשיכים לפעול במרחב בית החולים".
בעקבות מודיעין של אמ"ן ושב"כ, לפיו מחבלי חמאס ובעלי תפקידים שלו בצפון הרצועה התנקזו בבית החולים. מהמודיעין התברר שהמחבלים השתמשו בבית החולים כמפקדה, תוך שהם מנצלים שוב את האוכלוסיה האזרחית כמגן אנושי. בצה"ל חיכו לעיתוי הנכון למבצע זה, שהיה הלילה.
המבצע החל ב-02:30 לפנות בוקר, אז פשט צה"ל במפתיע על בית החולים, וכיתר את האזור שבפיקוד אוגדה 162, בשיתוף פעולה עם שב"כ. חטיבה משוריינת 401 וכוחות מיוחדים השתתפו במבצע.
עם הגעתו לשם, הצבא התייצב במספר מבנים וכיתר אותם, והמחבלים ששהו בהם לא הצליחו לברוח מהם. ההגעה החשאית המהירה של הכוחות אפשרה לצבא לסגור במהרה את כל בית החולים. במהלך כל אותו זמן, ירי בוצע ממספר חלונות ומבנים לעבר הכוחות.
בחודש נובמבר האחרון, חשפו כוחות צה"ל ושב"כ כי המנהרה בבית החולים שיפא עוברת ברובה תחת מבני בית החולים. במנהרה הם איתרו חדרי מלחמה, חדר שהייה ומסתור ממוזג, וכן שירותים ומטבח לשהייה ממושכת. כמו כן, הכוחות איתרו פיר שיוצא מתוך מוסד חינוכי ופיר נוסף במרחב הסמוך לבית החולים. בנוסף, הכוחות איתרו במרחב בית החולים אמצעי לחימה רבים וכן ממצאים אשר יכולים להעיד על שהייה קודמת של חטופים.