Военная операция началась 30 августа 1995 года, когда самолеты НАТО начали массированную бомбардировку позиции Сербии и продолжалась 16 дней. Командование силами НАТО возложили на американского адмирала Leighton Warren Smith Jr. (Лейтон Смита).
Был уничтожен военный потенциал Сербии, что позволило хорватам занять территорий, которые были на стороне сербов.
Военная операция проводилась в обход резолюции Совета Безопасности ООН. С текстом проведения военно-воздушных сил не были ознакомлены Россия и Китай, которые являются постоянными членами Совета Безопасности ООН.
Силами НАТО (Франция, Турция, Великобритания, Испания, Нидерланды, Германия) были совершены около 3500 вылетов в воздушном пространстве бывшей Югославии и сброшены свыше 1000 авиабомб. Также в ходе военной операции были использованы крылатые ракеты морского базирования «Тамагавк», часть которых были сбиты сербской системой противовоздушной обороны, фосфорные бомбы и авиабомбы с лазерным наведением.
В ходе бомбардировок были уничтожены жизненно важные объекты инфраструктуры республики (мосты, больницы, подстанции и т.д.).
В результате авианалётов НАТО около 300 человек получили тяжелые ранения и умерли от радиоактивного поражения жизненно важных органов, свыше 250 получили различные травмы и ранения. Из числа мирного населения было убито около 150 человек.
На основе «Плана Холбрука» в октябре 1995 года сторонами было заключено соглашение о перемирии. Переговоры между сторонами начались в ноябре того же года на авиабазе Райт-Паттерсон в Огайо.