Около 10 часов 20 минут два геликоптера, которые должны были доставить восемь федаинов и девять заложников в аэропорт в Фюрстенфелдбрюке, поднялись в воздух с зеленой, поросшей травой площадки около Олимпийской деревни. К геликоптерам пассажиры были доставлены на маленьком автобусе «фольксваген».
Несмотря на то что западногерманское правительство с полного одобрения Израиля уже приняло решение не допустить отправки самолета с заложниками в Каир, оно не предприняло попытки напасть на автобус, следующий к геликоптерам. Можно предположить (хотя задним числом делать это всегда легко), что таким образом была упущена наилучшая возможность для спасения спортсменов.
Далее события в аэропорту, расположенном в пятнадцати милях от центра Мюнхена, развернулись с невероятной быстротой. Геликоптеры приземлились приблизительно в 10 часов 35 минут. В одном из них находились четверо израильских заложников, в другом — пятеро. Геликоптер оказался примерно в сотне ярдов от Боинга-727, будто бы предназначенного для отправки федаинов и заложников в Каир. Четверо федаинов покинули геликоптеры, чтобы осмотреть самолет. В течение следующих пяти минут пятеро немецких снайперов, находящихся на большом расстоянии от террористов, открыли по ним огонь. Несколько федаином были ранены, остальные открыли ответный огонь. Четверо немцев, членов экипажей геликоптеров, попытались бежать. Двоим это удалось. Двое других попали под перекрестный огонь и были тяжело ранены. Израильтяне сидели в геликоптерах крепко связанные и с повязками на глазах. Они были бессильны что-либо предпринять.
По какой-то причине федаины не убили их сразу. Может быть, они чувствовали, что их последняя карта в этом случае была бы бита. Возможно, они были слишком заняты перестрелкой, да и от пуль приходилось укрываться. Не исключено даже, что они испытывали некоторое чувство отвращения к убийству совершенно беззащитных людей — подобное чувство, случалось, останавливало руку самых отъявленных негодяев. Однако на предложение западногерманских властей сдаться, террористы ответили отказом, хотя не могли не отдавать себе отчета в том, что это могло бы спасти им жизнь.
Перестрелка продолжалась час с четвертью. Около полуночи немцы под прикрытием шести бронированных машин бросили на террористов отряд пехотинцев. Снайперские пули из-за темноты и большого расстояния не могли настичь прятавшихся под геликоптерами арабов. Кроме того, снайперы, стреляя, боялись попасть в заложников.
Как только началась атака, один из террористов бросил ручную гранату в геликоптер с пятью израильтянами на борту. Через секунду геликоптер превратился в огненный шар. В считанные секунды двое других террористов расстреляли четверых заложников во втором геликоптере.
Впоследствии выяснилось, что, начнись атака на террористов несколькими минутами позднее, у Зеева Фридмана, Якова Спрингера, Элиазара Халфина и Иосифа Гутфрейнда был шанс на спасение. Четверым израильтянам удалось заметно ослабить толстые веревки, которыми они были привязаны к сиденьям. На веревках были обнаружены следы зубов. Освободившись, израильтяне захватили бы врасплох двоих террористов, находящихся снаружи, и скорее всего им удалось бы отнять у них оружие.
Что касается Амицура Шапиро, Давида-Марка Бергера, Андре Шпитцера, Марка Славина и Кехата Шора, находившихся в первом геликоптере, то они заживо сгорели и тела их были обезображены до неузнаваемости.
Двое остававшихся в живых террористов продолжали борьбу. В течение последних пятнадцати минут полицией и пехотинцами был убит один из них, по имени Исафи, или Исса, бросивший гранату в геликоптер. Примерно в это же время немцы захватили тяжело раненного террориста Бадрана. Чуть позже захвачены были и еще двое — эль-Денави и Самир Талафик, притворившиеся мертвыми.