L'azione terroristica fu perpetrata da uomini armati che, dopo aver gettato bombe a mano, aprirono il fuoco con raffiche di mitra sui passeggeri in coda per il check-in dei bagagli presso gli sportelli della compagnia aerea nazionale israeliana El Al e della americana TWA, scegliendo le loro vittime in modo indiscriminato.
Nell'attacco all'aeroporto di Fiumicino morirono 13 persone, inclusi i terroristi (stando all'ordinanza di rinvio a giudizio, quattro statunitensi, due messicani, due italiani, una cittadina greca, un algerino e tre terroristi arabi dalla nazionalità ancora oggi indefinita).
I terroristi che parteciparono alla strage di Fiumicino furono in totale quattro: tre di essi furono uccisi dalle guardie della sicurezza aeroportuale nel corso dell'azione e uno, il capo del commando Mohammed Sharam, fu catturato vivo.