המבצע המורכב הזה תוכנן במהירות שיא. המידע המודיעיני שהוביל להחלטה לבצע אותו התקבל בשירות הביטחון הכללי פחות מיממה לפני שעת השין. גם מזג האוויר הסוער שהיה צפוי אתמול לא הקל על המצב. אבל הדחיפות הייתה מיידית: רגע לפני פיגוע פשיטה על בסיס או על יישוב, בהשראת טבח 7 באוקטובר.
שלושת המחבלים שתיכננו להוציא לפועל את הפיגוע – פעיל חמאס מוחמד ג'לאמנה, ושני האחים – מוחמד אלגזאוי, פעיל גדודי ג'נין של חמאס, ובאסל אלגזאוי, פעיל הג'יהאד האיסלאמי – ניהלו את פעילותם מבית החולים אבן סינא בג'נין, שבו מצאו מסתור.
בית החולים נמצא מחוץ למחנה הפליטים, ובמשך תקופה ארוכה מערכת הביטחון יודעת שהמחבלים עושים בו שימוש. מדובר על בית חולים חדש ומפואר יחסית בעיר, שנמצא לא רחוק מאחת הכניסות אליה. קרבתו למחנה הפליטים מסייעת למחבלים הפלסטינים כאשר הם נמלטים החוצה מהמחנה בזמן שצה"ל פועל בו, ונכנסים בעזרת אמבולנסים דרך הכניסה האחורית, ישירות לחדר מאובטח שעבורו שולמו כספים רבים.
שעת השין נקבעה ל־5:30. מדובר בשעה מאתגרת מבחינה מבצעית, שכן זו שעה שאין בה תנועה רבה ברחוב והסיכוי להיחשף גבוה, אך מנגד היא נבחרה כדי למנוע פגיעה בבלתי מעורבים בתוך בית החולים.
התמונות ממצלמות האבטחה בבית החולים חשפו את המהירות והמיומנות שבהן פעלו הלוחמים (ראו איור). מסתערבי הימ"מ והשב"כ, נכנסו לבית החולים, חלקם לבושים במדי צוות רפואי, כרופאים ואחים, וחלקם כמטופלים ומטופלות. אחד מהם נשא כיסא גלגלים, אחר סלקל לתינוק.
במסדרון הכניסה לבית החולים הם שלפו את הנשק מתחת לבגדיהם. לפי הפלסטינים, הלוחמים עלו לקומה השלישית בבית החולים ושם איתרו את שלושת המחבלים וחיסלו אותם מבלי שאלה הספיקו להתנגד. בכליו של ג'לאמנה אותר אקדח שנלקח על ידי הכוח. בתוך עשר דקות בלבד, בשעה 5:40, היו הלוחמים כבר מחוץ לבית החולים. ראש השב"כ, רונן בר, וסגנו פיקדו באופן אישי על המבצע מחפ"ק המבצעים המיוחדים של שב"כ במרכז הארץ.
ג'לאמנה (27) היה איש חמאס, שלפי ההודעה המשותפת של שב"כ, המשטרה וצה"ל, ניהל קשרים מול מפקדת ארגון הטרור בחו"ל ואף נפצע בעבר כשניסה לקדם פיגוע רכב תופת. הוא העביר נשק ותחמושת לפעילי טרור לטובת קידום פיגועי ירי, ותיכנן פיגוע פשיטה בהשראת אירועי פלישת מחבלי חמאס ב־7 באוקטובר. מוחמד אלגזאוי היה מעורב בכמה פעילויות טרור, ובכלל זאת ירי לעבר כוחות צה"ל בגזרה, ואחיו, באסל, היה מעורב בפעילות טרור בגדה. "ג'לאמנה תיכנן הוצאת פיגוע בטווח הזמן המיידי והשתמש בבית החולים כמסתור, ולכן סוכל", נמסר בהודעת כוחות הביטחון לגבי המבצע. "חוליית הטרור הזו טעתה לחשוב שהיא מוגנת בתוך בית חולים", אמר אמש גורם ביטחוני. "לא רק שהם הסתתרו שם, הם גם יצאו משם לפעילות טרור. מכל מקום שממנו יצא טרור – בית חולים, בית ספר או בית קברות – הלוחמים שלנו יגיעו אליו ויסכלו את האיום. זו דוגמה נוספת לשימוש הציני של ארגוני הטרור במרחבים אזרחיים ובבתי החולים כמחסה וכמגן אנושי". הפעולה בבית החולים אתמול הייתה, למעשה, הסיכול הממוקד החמישי של מחבלים באיו"ש מתחילת המלחמה, שמנוהלת בגזרה על ידי אוגדת איו"ש.
ב־22 באוקטובר תקף כלי טיס של חיל האוויר תוואי תת־קרקעי במסגד בג'נין וחיסל חוליית מחבלי חמאס וג'יהאד שתיכננו לבצע פיגוע; ב־6 בנובמבר סוכלו בטול־כרם על ידי כוח ימ"מ, שב"כ וצה"ל ארבעה מחבלים; ב־18 בנובמבר חיסל כלי טיס של חיל האוויר חוליה של חמישה מחבלים ששהתה בדירת מסתור במחנה הפליטים בלאטה בשכם; וב־17 בינואר חיסל
כלי טיס של חיל האוויר חוליה של חמישה מחבלים – בראשות עבדאללה אבו שלאל, ראש תשתית הטרור במחנה בלאטה – שתיכננה לבצע פיגוע בטווח זמן מיידי.