“阿尔法”特种部队的军官透露，其实发动强攻的想法，在恐怖分子劫持人质的第一天，现场指挥部就已经开始考虑了。之所以这样考虑，是因为指挥部的高级指挥人员不愿意看到1995年车臣绑匪在布琼诺天卡劫持人质的悲惨情景在莫斯科重演。现场指挥部当时坐落在工会大街上。他们很担心决定提前进攻剧院的消息被走漏，因为当时俄罗斯安全局人员已经通知他们，在人质被扣押的剧院附近，已经发现绑匪的帮凶，通过手机给里面的绑匪通报部队的调遣情况。
在发起突击之前，“阿尔法”和“信号旗”的指挥官再次向突击队员们强调了两条原则：一是无论如何都要确保人质的生命安全。这就要求突击队员必须在第一时间内快、准、很地歼灭所有身上携有炸弹的车臣寡妇敢死队员。
根据突击队所获得的准确情报，这些女敢死队员大约有18人。她们是突击队员首先要击毙的目标；二是千万不要导致剧院倒塌，这就要求突击队员们决不容许恐怖分子引爆埋设的地雷和安在剧院支柱上的炸弹。为保证突击行动的最大成功性，突击队员进行了精心准备。根据俄罗斯总统于事发当天制定的“决不妥协、谈判和动武两手准备、立是武力营救”方针，应急指挥中心便开始根据各种可能情况拟定多种作战预案，筹划武力营救实施准备工作。
首先是进行周密的侦察。侦察部门通过各种手段查明剧院内的情况。这些手段是技术侦察，包括侦听绑匪电话、技术测向定位等。二是潜伏侦察，“阿尔法”小组的队员通过地下道潜入剧院下面，在一些部位安装了摄像头。三是询问脱险人员及与人质电话交谈（上面说过，绑匪允许人质与亲属通过手机通话）。在通话时，侦察人员就接过电话，询问剧院内的情况。此外，进入剧院谈判、治疗、送食物的人员也可以向安全部门提供一些信息。通过以上手段，指挥中心基本判明恐怖分子的具体位置，所携带武器种类、爆炸物性能，并根据剧院的建筑结构绘制了作战洋图。
其次是进行有针对性的作战训练。为以最小的代价赢得胜利，指挥中心制定了周密的作战预案，并组织参战部队反复进行针对性演练：一是明确分工。各参战部队被分成狙击、潜伏、突击，排爆、支援等若干小组。各小组任务明确，既独立行动，又相互支援。二是重点演练多路向心突击。“阿尔法”小组提前潜人剧院隐蔽，一俟接到攻击命令即从内部攻击；内务部特战部队埋伏在剧院各处通道和主要出入口。突击时使用********炸开门窗和墙壁，从多个方向向剧院迅猛突击；莫市特警部队则待剧院内部打响后从正面突击，合力歼敌。三是轻重装备搭配。为防止人员在行动中遭到袭击，俄将装甲输送车等重装备部署在剧院正面，一俟行动开始，增援人员即在装甲车掩护下迅速接近目标。
第三是确定突击行动的战法。在制订营救计划时，最让指挥和参谋人员头痛的就是如何防止恐怖分子狗急跳墙引爆炸弹。事后查明，绑匪们携带有130公斤的爆炸物，包括两枚152毫米口径榴弹炮炮弹、18枚手雷、80余件其他炸弹。18名女绑匪携带着这些爆炸物，均匀地分布在人质之间，随时准备与人质同归于尽。据专家说，即使只有一枚152毫米榴弹炮弹爆炸，就是以将大厅内的所有人炸死。在这种情况下，传统的作战方法都无法保证在绑匪引爆炸弹之前就将其全部消灭。指挥中心遂决定打破常规，采用特殊战法制敌。同时，考虑到匪首巴拉耶夫凶残狡诈，具有丰富的作战经验，指挥中心做出了专门布置，力争在战斗一打响就将其击毙。
25日晚上，俄情报部门切断了绑匪与外部恐怖组织的通信联络，恐怖分子得不到上面的指令，变得焦急不安。莫斯科时间26日凌晨2点，一名年轻男子因为嘟囔了几句话而被打死。随后，绑匪又向一名妇女开了枪，之后又打伤两名人质，引起人质恐惧和躁动。还有一种说法是，26日凌晨，一名惊慌过度的小男孩“突发脾气”，跑出座位向匪徒投掷瓶子，引发其开枪射击，子弹击中一名男子头部和另一名女子的腰部。26日凌晨5时30分，恐怖分子拒绝与俄罗斯任何方面继续对话。接电话的一名车臣恐怖分子明确地告诉俄政府谈判人员说：“一切都已经太晚了，谈判已经失败了！”更令人不安的是，俄罗斯联邦安全总局监听到剧院内的恐怖分子打给国外同伙一个电话说：“行动将在明天开始，我们将处决最应该被处决的人！”俄官员在与绑匪通话时，发现绑匪情绪很不稳定。随后便传出恐怖分子枪杀两名人质，打伤两名人质的消息！在太阳升起的时候，恐怖分子真的开始杀人了！
当时，几个特种小组已通过地下管道潜入剧院，他们观察到了绑匪枪杀人质的情况，但由于未接到行动命令，没有采取行动。鉴于绑匪随时有可能大规模屠杀人质，为避免更大损失，俄高层在关键时刻遂定下立即进行武力营救的决心。
绑匪确实杀害了人质，但突击部队并不是发现绑匪开始杀害人质才仓促发起攻击的。实际上，解救部队在事先就对情况有所预料，根据预案主动实施的解救行动。发起突击的时机是指挥中心精心选定的。选定这一时间考虑到了绑匪打算26日杀害人质、绑匪身体心理状态、营救部队准备情况等诸多因素。绑匪们连续几天几夜处于高度紧张之中（许多人质后来证实，多数绑匪这几天根本没有睡觉），到26日凌晨已十分疲惫；绑匪们当时估计俄方不敢贸然发起攻击，危机还将持续相当时间，因此警惕松懈。据参加这次营救行动的特种部队土兵称，首先，特种部队赢得了心理战的胜利。恐怖分子原以为突击行动会在夜间3时开始，但进攻并没有进行。夜间5时，就在恐怖分子放松警惕的时候，进攻开始了。同时，参战各部队经过两天紧张的筹划、实战训练、部署，各项准备已经就绪，特殊气体也已到位。另外，政府面临的压力也越来越大，一些人质亲属25日已经上街游行，要求政府从车臣撤军，右翼政客也蠢蠢欲动，打算借题发挥。—切情况都表明，夜长梦多，不宜久拖了。
当地时间5时30分（北京时间26日10时30分），应急指挥中心发出攻击命令。埋伏于各处的突击部队一跃而起，从各个方向向敌人发起迅猛攻击，随即炸开剧院外墙，冲入剧场，与绑匪激烈交火。“阿尔法”突击队员以迅雷不及掩耳之势，从五个方向向剧院同时发起了进攻。特种部队声东击西，趁叛军把两名人质尸体搬出剧院假装交火，却从剧院后门冲入。特种兵通过排风扇投进了催眠瓦斯弹，而且有数枚投进大厅中。最为重要的是，为尽量避免人员伤亡。特种兵冲进大厅，向正在睡觉的恐怖分子射击。大厅内—片慌乱。
一是施放特殊气体，防止大爆炸。劫持人质的车匪携带大量爆炸物，其匪首巴拉耶夫是具有丰富恐怖活动经验的亡命之徒。防爆炸、歼匪首是营救行动成败的关键。为此，指挥中心有针对性采取的措施之一便是使用特种武器制敌。参战部队提前施放失能性气体，使身绑炸药的车匪丧失了活动能力，无力进行抵抗并引爆爆炸物，从而避免了大爆炸的发生。这在成功解救人质中发挥了关键作用。据俄内务部副部长介绍，“阿尔法”小组预先施放了特殊气体，战斗打响时，剧院大厅内的匪徒已经中毒，丧失了行动能力。同时，冲在最前面的突击队员眼疾手快地向人群最密集的地方接连投掷手榴弹，爆炸声过后，人群倒下一大片！
不过，别担心，突击队员们投掷的是—种名叫“昏迷气体手榴弹”，可施放催眠气体，从而避免了人员的伤亡。这种刚刚配备给俄罗斯反恐突击队的新式非杀伤性武器，在爆炸之后，其产生的弹片不具杀伤力，而是释放出一种可以致人在短短3秒钟之内立即昏迷倒地的化学气体。陔气体对人无致命伤害。正常情况下吸入这种气体的人半个小时后自动苏醒，但如果吸入过量的话，那么也可能会有生命危险。
紧接着，戴着防毒面具的突击队员快步冲进剧院大厅，里面灯光很亮，完全可以辨认出绑匪，他们正在椅子上睡觉，于是突击队员冲着绑匪就是一通扫射，或者直接抵近射击那些昏迷的绑匪，绝大多数绑匪都是当场被击毙的。然后，突击队员卸下了绑匪身上绑着的炸药。
守卫大门的车臣恐怖分子来不及反应就被打倒在地。几个守在走廊里放哨的匪徒，向从正面进攻的俄军投掷手榴弹，并向从里面跑出来的人质开火，但被特种兵迅猛准确的火力消灭。还有几个绑匪闻声朝特种兵跑过来，可是他们还没有来得及动作，就被结果了。
当时，从剧院的内部传来激烈的枪声，部队的装甲车和其他作战车辆准备向剧院门口驶去。随后，联邦突击部队监听到绑匪的未加密通话，绑匪告知同伙俄军发起了进攻，并且说他们已经向俄军突击部队投掷了手雷，这就是后来剧院外面的人听到的连续爆炸声。不久，等候在剧院外面的记者们看到，突击部队在50辆装甲车和军车的掩护下，已经径直开入剧院大门口，接着剧院里面又响起4声剧烈的爆炸声。
二是多路突击，内外夹攻。战斗号令发出后，预先埋伏在地下通道、楼顶、两侧和正面的突击队员从5个方向冲进剧院。其中，地下和楼顶突击是主攻方向，剧院正面的突击是佯攻。至少有一个突击小组预先通过地下通道潜入剧院地下，战斗打响后从乐池出口冲出，发起突击，发挥了重要作用。
突击队员在冲进大厅的时候，射出的子弹也打到了二楼的看台上，可是没有射到什么人。那里藏着几个绑匪，在突击队士兵的扫射之下，他们从二楼的座位上跳了起来，但是很快就被战士们给击毙了。可能是突击队员们的动作实在太快，也可能是临死最后时刻犹豫的缘故，反正身系炸弹的“车臣寡妇敢死队”员没有一个成功引爆绑在她们身上的炸弹，有的甚至根本没有想到要引爆身上的炸弹。18名“车臣寡妇敢死队”员悉数倒在突击队员的弹雨下。40分钟之内，战斗全部结束。在剧院对过居民楼里一位人士躲在家里用家用摄像帆拍下全部战斗过程。
三是重点突击，力毙匪首。击毙匪首巴拉耶夫的战斗尤其精彩。匪首巴拉耶夫是具有丰富恐怖活动经验的亡命之徒，因而，歼匪首也是营救行动成败的关键之一。鉴于匪首指挥部设在剧院二楼，指挥中心在剧院墙外专门埋伏了负责歼灭匪首的一个突击组。当战斗打响时，正在饮酒作乐的巴拉耶夫，及其同伙还未意识到发生了什么事情，即被破窗、破墙突入的特战队员以迅猛、准确的火力击毙，使敌陷入混乱，未能及时组织有效抵抗。
在莫斯科电视台播出的行动结束后，剧场内的镜头中，出现了绑匪首领巴拉耶夫仰面躺倒的尸体，四周满是玻璃残片而巳，这名前车臣叛匪头目阿尔比·巴拉耶夫的侄子手中还握着一只法国白兰地酒瓶。
在7个小时后举行的新闻发布会上，俄内务部副部长瓦西里耶夫承认，特种部队使用了“特别手段”。除使用新型“毒气弹”外，还采用了心理战。据一名参加解救人质的“阿尔法”特种兵说，解救人质的过程中，俄罗斯军队的突袭采用了心理战的方式，原来他们放出风来说，要在26日凌晨3点开始发起进攻，于是绑匪开始等待，可是到了3点却悄无声息，绑匪懊恼得胡乱开枪。
根据心理学家事先的分析，此时绑匪的上气开始处于低落状态，精神也就放松下来。在后来，俄罗斯提供的电视画面上可以看到，不少绑匪直接被击毙在座椅上，他们差不多是在睡觉的时候被击毙的。曾在现场采访的《莫斯科共青团报》新闻部记者德米特里说，绑匪被击毙有联邦特种部队使用了催眠气体的作用，也有心理战对他们的影响，这次俄罗斯突击队对绑匪使用的是生理加心理的双重干扰。匪首巴拉耶夫被突击部队击毙的时候，手里还拿着白兰地，一方面是为了给自己壮胆，另一方面也是烦躁不安的表现。
其他—些绑匪的尸体则呈现出了睡眠状。蒙面女绑匪基本上都是在大厅的座位上被当场击毙的。原来这里坐的都是儿童。不少女绑匪的身上还绑着至少800克到1．5公斤的炸药。莫斯科法医还说，从被击毙的绑匪生理情况来看，他们在死之前都喝了酒，身上散发着浓烈的酒精气味，其中还有人吸食过毒品。在绑匪的遗留物品中，突击队员除了武器和炸药之外，还发现了吸毒的工具。所以，这些绑匪在突击队员冲进大厅之前，已经处于精神恍惚状态。
