9 月 30 日凌晨，第 33 战术战斗机中队的四架 F-4E“鬼怪 II”从诺杰空军基地（第 3 战术战斗机基地，位于哈马丹附近）起飞向西南方向飞去。飞行编队在接近伊拉克边境时与等在那里的波音 707-3J9C 加油机（由装备 AIM-54A“不死鸟”的 护航）会合加油。每一架“鬼怪 II”都携带了六枚 Mk.82GP 炸弹、两枚 AIM-7E-2“麻雀”空空导弹以及一门满荷 20mm 炮弹的 M61A-1“火神”机炮。在超低空掠过伊拉克边境之后，这支编队开始爬升，这样做的目的是在敌人的早期预警雷达屏幕上画出一条长线，让伊拉克人误以为他们已经掌握了伊朗飞机飞行的飞行方向。片刻之后，“鬼怪II”编队复又下降到低空，这样伊拉克人就无法追踪到它们了。接着四架 F-4E 分散开来，前头的两架继续沿着之前的方向飞行，朝巴格达以南的一个发电厂飞去，而另外两架则调整方向，飞向更南方的图瓦萨。
伊朗伊斯兰共和国空军的
当后面的两架 F-4E 接近塔穆兹建筑设施时，它们仍然保持着非常低的飞行高度，只是在航程的最后部分，距离目标只有 4 千米的时候它们才开始爬高，飞机在高空只待了很短一段时间。出乎伊朗飞行员的意料之外，伊拉克人居然没向他们发射一发炮弹或者一枚导弹。就这样，伊朗飞行员干净利落地直飞目标，然后开始展开完美的攻击，他们迅速地找到了反应堆以东的预定目标，向它扔下了 12 枚 Mk.82 炸弹，自始至终，“鬼怪 II”只在目标上空待了六秒钟！
塔穆兹建筑设施
与此同时，另外两架“鬼怪 II”也击中了他们的目标，使巴格达的电力供应中断了两天。
对于“枯萎之剑”行动的成果问题上存在着相当大的争议。在一般的西方媒体的报道中，伊朗伊斯兰共和国空军的这次攻击行动被描述为“完全没有命中目标”，或者“造成了轻微的损害”。伊拉克和法国则称这是一次“失败的”“没有效果的”袭击。据报道造成的损失最多“只有”几百万美元，以及对工程进度的“轻微”延迟，到 1980 年 11 月底，所有的修复工作便已完成。伊拉克立即谴责伊朗“与犹太复国主义者合作”，怀疑——法国人也有此怀疑——那些飞机并非来自伊朗，而是来自以色列。
而萨达姆.侯赛因则亲自声称以色列飞机已经侵入了伊拉克，并曾于 1980 年 7 月 27 日对巴格达进行了一次空袭。
即便是法国的情报机构后来也报道在 9 月 30 日对图瓦萨的袭击是由“两架未涂标志的以色列‘鬼怪’战斗机”，或者是涂着伊朗标志、由以色列飞行员驾驶的飞机。以色列强烈地否认了所有这些指控，并婉转地指出这样一个行动几乎不可能是由以色列空军的 F-4E 执行的。不消说，在媒体上类似的报道引起了不小的混乱。
但从已知的情况看，那两串 Mk.82 炸弹——装有 Mk.15“蛇眼”减速翼——确实按预定计划落在了目标区域。拍摄到袭击照片的法国记者证实现场燃烧起了几处大火，造成了相当大的损失。据一名目击者说，有两枚炸弹击中了塔穆兹-1 号的圆顶，但被弹开了。据传其它的炸弹炸坏了水冷塔（位于主建筑的西边，这很奇怪，因为伊朗飞行员特意将炸弹扔到了反应堆以东）中的泵和管道以及用于储存和处理液体放射性废物的设施。还有许多试验室和服务设施被击中，对许多管道系统和工业设施造成了严重损害。
装有 Mk.15“蛇眼”减速翼
西方媒体引用了一位高军阶的前伊朗伊斯兰共和国空军 F-4 飞行员的话，他对这次袭击的胜利表示了怀疑：“我给你打个比方，如果将 12 枚美制 500 磅低阻炸弹扔在这么小的一个目标上才造成了‘这么一点点’伤害的话，那我们的飞机一定是往伊拉克人头上扔了一袋石头......”
除了炸弹造成的损害之外，同样重要的还有在法国和意大利工程师中造成了恐慌气氛,他们中的大多数人很快离开了伊拉克。有一些法国人于 1981 年 2 月回来了，但是还有很多人没回来，这些人把关于伊拉克核计划中的一些关键细节透露给了以色列情报机构。
坦率地说，伊朗的当权者对这次行动并不感到自豪，也没有对伊朗伊斯兰共和国空军飞行员的成就感到大惊小怪。虽然这次计划周密的行动取得了成功，但当时的伊朗原子能组织的领导弗雷顿.萨哈比博士却在 10 月 9 日接受瑞典广播电台的采访时说：“这次袭击是一次被错误地执行了的任务”，伊朗伊斯兰共和国空军击中了塔穆兹-2 号不完善的建筑设施是为了防止任何可能的放射扩散。
实际上，似乎伊朗人并不清楚他们取得了什么样的成就。为了解除疑惑，他们派了一架 RF-4E 对图瓦萨进行了一次侦察飞行。以色列人对那里建筑设施的所有侦察照片都非常感兴趣，特别是近距离拍摄的照片。于是以色列和伊朗再一次地分享了关于伊拉克核反应堆状态的情报。合作的结果是他们又进行了两次突然袭击式的空袭，让伊拉克人完全不知所措。
1980 年 11 月 30 日，一架伊朗伊斯兰共和国空军的 RF-4E 在两架装备着空空导弹的 F-4E 的护航下从诺杰空军基地（第 3 战术战斗机基地）起飞，出动拍摄图瓦萨的照片。F-4E 首先进入伊拉克领空，将伊拉克防空力量的注意力从 RF-4E 上吸引开。“鬼怪 II”侦察机低空从南方接近目标,接着掉头向东，一次性地飞越了奥希拉克反应堆的上空，期间有很多伊拉克防空高炮和防空导弹阵地向其开火。一飞出目标区域，两架 F-4E 就又重新与 RF-4E 汇合，保护着它安全地飞回了伊拉克。
伊朗空军的 RF-4E 和飞行员
两天之后，一架没有标志的波音 707 运输机在黑夜的掩护下降落在伊朗第 1 战术战斗机基地，许多箱子被卸到了有武装护卫的卡车上，然后被运到附近的储藏仓库中，这个仓库位于麦赫拉巴德空军基地的西侧。这表明这些箱子中装的是军用物资，而且是对伊朗来说非常有价值的物资。波音飞机并没有在麦赫拉巴德空军基地加油，但其中一位机组人员收到了伊朗人给的一个小型金属手提箱，在手提箱的外面用英语写着“不要用 X-射线照射”。无疑，在手提箱中装的是由伊朗伊斯兰共和国空军“鬼怪 II”侦察机刚刚拍摄的伊拉克核反应堆的照片（甚至可能是负片）。
以色列让伊朗伊斯兰共和国空军了解到他们对攻击的结果非常开心，他们没有要求伊朗人再次轰炸奥希拉克。相反，他们似乎公开地反对进行再次袭击。