ישראל תקפה בליל שבת באיראן כ-20 יעדים במבצע "ימי תשובה" שנערך כמה שעות.
מצה"ל נמסר כי היעדים שהותקפו כללו מטרות צבאיות, בהם אמצעי ייצור טילים שהיוו איום על ישראל ואת מערך של טילי קרקע-אוויר שנועד להגביל את חופש הפעולה של חיל האוויר.
מבצע התקיפה כלל שלושה גלי תקיפה, כאשר השניים הראשונים כווני לעבר מערכות הגנה אוויריות איראניות ומתקני ייצור ואחסון של טילים בליסטיים. הגל השלישי בוצע על ידי המטוסים כשהיו בדרך לאיראן.
מערך ההגנה האווירית של איראן אמר שישראל תקפה יעדים צבאיים בשלושה מחוזות: טהרן, חוזסטן ואילאם, וכי נגרם נזק מוגבל בלבד בכמה אתרים.
בתקיפה השתתפו עשרות מטוסי קרב, מתדלקים ומטוסי מודיעין שטסו כ-1,500 קילומטרים. חיל האוויר ביצע בשבועות האחרונים תרגילים רבים לתקיפה ארוכת טווח, בהם טיסה עם כמה מבנים, כאשר בדרך ליעד בוצע תדלוק למטוסים.
התקיפה אושרה על ידי הקבינט המדיני ביטחוני בדיון שנערך בטלפון. במהלכה, ראש הממשלה בנימין נתניהו ושר הביטחון יואב גלנט שהו בקריה, כאשר הרמטכ"ל הרצי הלוי פיקד עליה מבור חיל האוויר עם מפקד חיל האוויר תומר בר.
גורם אמריקני רשמי מסר לסוכנות הידיעות רויטרס כי ארצות הברית עודכנה מראש בידי ישראל לגבי פעילותה באיראן. עוד הדגיש הגורם כי לא הייתה כל מעורבת אמריקנית בביצועה.