שעות של חילופי אש במבצע בבית החולים הגדול ביותר ברצועת עזה: הפשיטה על בית החולים שיפא, שעליה מסר דובר צה"ל בהודעה דרמטית לפנות בוקר (שני), החלה בשעה 2:30 הלילה כחלק מפעולה מפתיעה שהתחילה בכיתור בית החולים על ידי חטיבה 401 של אוגדה 162 וכוחות מיוחדים שנכנסו לבית החולים. בפעולה נהרג סמ"ר מתן וינוגרדוב מחטיבת הנח"ל. צה"ל פרסם תיעוד שבו נראו ירי לעבר הכוחות מתוך מבני בית החולים, והפעלת מטען בסמוך.
המבצע החל לאחר איסוף מודיעין ממושך של צה"ל ושב"כ, לפיו מפקדים בכירים וגורמים שונים בחמאס משתמשים בשבועות האחרונים בבית החולים ובמתקניו לפעילות טרור. הכיתור המהיר לא אפשר למחבלים לברוח. הכיתור היה תחילה רגלי עם כוחות מיוחדים שהגיעו באופן חשאי ואז באמצעות טנקים ונגמ"שים, שצרים על המוסד הרפואי הגדול שבמערב העיר עזה. את הפעולה מלווה גם חיל האוויר, וחלק מהמחבלים שפעלו במקום חוסלו בתקיפות מהאוויר.
עד כה נעצרו כ-80 פלסטינים במרחב בית החולים כחלק מהפעולה, ובהם מחבלים. גם בשעות הבוקר, חמש שעות אחרי תחילת המבצע, מתנהלת לחימה במרחב בית החולים, לאחר היתקלויות שהיו כבר ברגעים הראשונים של הגעת הלוחמים. הבוקר צה"ל כרז למחבלים לצאת מבית החולים ולהסגיר עצמם. בצבא משתמשים בין היתר ברחפנים ובטכנולוגיות מיוחדות כדי להביא ליחידות יתרונות טקטיים, מודיעיניים ומבצעיים.
בצבא אמרו שהפעולה בתחילתה, וציינו ששליטה כבר הושגה על המרחב. לפי צה"ל, חמאס מנסה שוב להפוך את שיפא למפקדת טרור ראשית בצפון הרצועה. עוד ציינו בצה"ל כי כוחות הביטחון התריעו מראש בפני גורמי רפואה רשמיים ברצועה ובהם בשיפא כי חמאס חוזר להשתמש בבתי חולים ברצועה למטרות טרור.
ללוחמים צמודים חוקרי שב"כ ויחידת 504 לניהולי חקירות בשטח, שמסייעים בניקוז כל היוצאים מבית החולים ובדיקתם. הכוחות הגיעו עם ציוד רפואי רב ומזון כדי לספקו לשיפא בהמשך, תוך הפרדה בין המחבלים לצוותים הרפואיים.
פרט לסמ"ר וינוגרדוב, בן 20 מירושלים, שנהרג ליד בית החולים במהלך הפעולה, נפצע גם לוחם אחר באורח קל בחילופי האש. יש גם מחבלים הרוגים בקרבות, שחלקם התרחשו מתוך חדרי המוסד הרפואי. בצבא מעריכים כי המחבלים השתמשו בתקופה האחרונה בחדרים של בית החולים אבל לא במנהרות - כי צה"ל השמיד אותן במהלך התמרון.
דובר צה"ל בערבית קרא לתושבי שכונת רימאל להתפנות מערבה, ובכרוזים שפוזרו בשכונה וסמוך לשיפא נכתב: "אתם נמצאים באזור לחימה מסוכן. על מנת לשמור על ביטחונכם, עליכם לפנות מיד את האזור ולפנות מערבה ולאחר מכן דרומה, לאזור ההומניטרי באל-מוואסי".
רופא בבית החולים שיפא אמר לרשת הסעודית "אל ערביה" כי צה"ל "מכתר את בית החולים והשוהים בו לכודים מכל עבר. אנחנו עדיין בתוך המחלקות, בחצר בית החולים יש פעולות חישוף וירי כבד נשמע בחוץ. יש פחד בקרב הילדים והנשים בבית החולים".
מתוך בית החולים, פרסם עיתונאי עזתי סרטון שאותו העלה לאינסטגרם. "ייתכן שזה הווידאו האחרון שלי. אנחנו לכודים בבית חולים שיפא ויורים עלינו באינטנסיביות", אמר כשברקע נשמעים פיצוצים. "כוחות צה"ל נכנסו לתוך המתחם הרפואי והפתיעו אותנו בתוך בית החולים. מה שאתם שומעים עכשיו אלו עימותים וחילופי אש בסביבת בית החולים. בכניסה לשיפא שומעים קולות ורסיסים מתעופפים. העולם כולו הפנו לנו עורף אבל אללה איתנו, אללה יעזור לנו וננצח אינשאללה".
הוא טען: "אנחנו כאן לכודים, תתפללו עבורנו, ייתכן שזה הווידאו האחרון. אין לי מושג מה קורה בחוץ, המצב קטסטרופלי".
גם במשרד הבריאות בעזה שבשליטת חמאס אמרו כי יש הרוגים ופצועים בבית החולים. לדבריהם, פרצה שריפה בכניסה למקום והתקשורת נותקה. הם טענו למקרי חנק של עקורים ובהם ילדים בבניין 8 של בית החולים. "אנחנו קוראים לכל המוסדות הבינלאומיים להפסיק לאלתר את הטבח", אמרו. גם בהודעה שפרסם חמאס הופנתה האשמה דומה: "כישלון הקהילה הבינלאומית והאו"ם לפעול נגד צבא הכיבוש היווה אור ירוק להמשך מלחמת הג'נוסייד והטיהור האתני נגד עמנו".
תא"ל דניאל הגרי, בהצהרה שאותה נשא באנגלית, אמר כי "צה"ל החל במבצע בעקבות מידע מודיעיני מבוסס שחייב פעולה מיידית. אנחנו יודעים שבכירים בחמאס התאגדו מחדש בתוך שיפא ומפקדים משם על פעולות נגד ישראל. הפעילות הממוקדת שלנו היא לא רק הכרח מבצעי, היא חובה גלובלית. אנחנו קוראים לכל מחבלי חמאס המסתתרים בבתי חולים להיכנע באופן מיידי. אסור לנצל מתקנים רפואיים לצרכי טרור, חמאס חייב לתת דין וחשבון".
בהודעה הראשונית של צה"ל נכתב כי "הכוחות הפועלים בבית החולים הוכשרו למשימה ותודרכו מראש בעניין החשיבות במניעת פגיעה באזרחים, בחולים, בצוותים רפואיים ובציוד רפואי. גם במהלך המבצע, צה"ל מבטיח את המשך פעילות בית החולים והביא דוברי ערבית לשטח - כך שיוכלו לקיים שיח עם החולים. רופאי צה"ל ערוכים לסייע לנזקקים לכך. החולים והצוותים הרפואיים אינם חייבים להתפנות מבית החולים, אך יש מעבר ליציאת אזרחים מהמרחב".
לאחר מכן נמסר מצה"ל ושב"כ כי "במהלך הכיתור נפתחה אש על ידי מחבלים מתוך מתחם בית החולים לעבר הכוחות. הלוחמים השיבו בירי ופגעו במחבלים".
במהלך הלילה צה"ל גם חשף הקלטה שלפיה ראש מנהלת תיאום והקישור לעזה שוחח בימים האחרונים עם מנכ"ל משרד הבריאות ברצועה על פעילות ארגוני הטרור בבתי החולים ועל הצורך בסיכולה, תוך תיאום מלא עם הנהלת בתי החולים. "אנחנו רואים שארגון הטרור חמאס ממשיך את הפעילות הצבאית שלו בתוך בתי החולים. אנחנו מוכנים לספק כל סיוע המוניטרי שיידרש. הבקשה שלנו היא פשוטה, הפסקה מיידית של כל פעילות הטרור בבתי החולים", נאמר בשיחה.