20時30分—21時，西德方面派出3架直升機。

當“黑九月”分子走過柏油碎石鋪成的停機坪時，負責這次行動的指揮官下令開火。兩名狙擊手射出兩發子彈，監視直升機駕駛員的兩名歹徒應聲倒地。機場霎時間亂作一團。隨后雙方展開激戰。

槍戰持續了一個多小時才結束。警察在清點尸體時，有5名歹徒被擊斃，西德警官1人死亡，幾名警察受傷。9名以色列人質則全部被恐怖分子殺害。

9月6日，奧林匹克運動場里，一片肅穆。當貝多芬的《英雄交響曲》第二樂章奏響時，許多運動員禁不住放聲痛哭。

為了悼念11名死難者，11個座位被空著。幸存的以色列人在這個追悼儀式上，幾乎控制不住自己。

9月7日，奧運會恢復比賽。

營救行動失敗后，世界輿論為之嘩然，紛紛指責西德警察無能，抨擊西德政府“視人質生命如兒戲”。這次恐怖事件，讓西德蒙受了奇恥大辱，也使西德政府對日益增加的國際恐怖活動產生了危機感。