Hrvatska vojska i specijalne policijske postrojbe krenule su 4. kolovoza 1995. u pet sati u napad duž crte od Bosanskog Grahova na jugu do Jasenovca na istoku, na bojišnici dugoj više od 630 kilometara. Hrvatske snage u istočnoj Slavoniji i južnoj Dalmaciji stavljene su u stanje pripravnosti radi mogućeg napada Vojske Jugoslavije i Vojske Republike Srpske iz Bosne i Hercegovine.

Najveći uspjeh u operaciji postignut je u prijepodnevnim satima 5. kolovoza, kad su pripadnici 4. i 7. gardijske brigade Hrvatske vojske (HV) oslobodili Knin. Zbog njegova strateškog i simboličkog značaja, dan oslobođenja Knina u Hrvatskoj je proglašen Danom pobjede i domovinske zahvalnosti, a potom i Danom hrvatskih branitelja. U sljedećim danima hrvatske snage zaposjele su državnu granicu, osigurale je i krenule u pretres oslobođenog prostora sjeverne Dalmacije, Like, Banovine i Korduna.

Istodobno, operacijom Oluja hrvatske snage omogućile su Armiji Bosne i Hercegovine da razbije srpsku opsadu Bihaća, čime je spriječena nova humanitarna katastrofa i zločin poput genocida u Srebrenici, gdje su u srpnju 1995. pripadnici srpskih postrojbi, pod zapovjedništvom generala Ratka Mladića, ubili više od 7.000 Bošnjaka.

Uz državni vrh pod vodstvom predsjednika Franje Tuđmana, operacijom je upravljao načelnik Glavnog stožera HV-a general Zvonimir Červenko. Zbornim područjima zahvaćenima akcijom zapovijedali su generali Ante Gotovina, Petar Stipetić, Miljenko Crnjac, Luka Džanko i Mirko Norac, dok je specijalnu policiju vodio general Mladen Markač. U hrvatskim snagama bilo je ukupno oko 200 tisuća ljudi.

U dokumentu Kronologija Domovinskog rata koji je Hrvatski memorijalno-dokumentacijski centar Domovinskog rata objavio na svojoj internetskoj stranici, stoji da su svjetski državnici, posebice dužnosnici SAD-a, uglavnom pokazali razumijevanje za provedenu operaciju.

Između ostalog, rekli su da je 'Hrvatska ostavila dovoljno vremena međunarodnoj zajednici da sukob razriješi pregovorima, a da su oni propali zbog beskompromisnoga stajališta krajinskih Srba'. Uoči napada hrvatskim vojnicima izdana je stroga zapovijed o zaštiti civila i civilnih te osobito vjerskih (pravoslavnih) objekata, a tijekom akcije u medijima neprestano je ponavljan poziv hrvatskog predsjednika hrvatskim građanima srpske nacionalnosti da ostanu u Hrvatskoj jer su im na temelju Ustava i Ustavnog zakona o manjinama zajamčena sva građanska prava.

Ipak, najveći dio Srba iz samoproglašene Krajine u Hrvatskoj, na zahtjev svog političkog i vojnog vodstva, napustio je Hrvatsku. Zapovijed o evakuaciji Srba iz tzv. Krajine potpisao je srpski general Mile Mrkšić; isto je potpisao i Milan Martić, predsjednik tzv. Srpske Krajine. Predstavnici UN-a i američki veleposlanik u Hrvatskoj Peter Galbraith potvrdili su da su srpski civili napustili područje tzv. Krajine prije dolaska HV-a.  

Centar navodi da je u operaciji 'poginulo 196 pripadnika hrvatskih Oružanih snaga, najmanje 1.100 je ranjeno, a 15 ih je nestalo' dok su gubici na drugoj strani bili 'nekoliko puta veći'.

Tijek Oluje

- 4. kolovoza 1995.

Na početku operacije 4. kolovoza Hrvatsko ratno zrakoplovstvo uništilo je neprijateljsko radio-relejno čvorište Ćelavac te središta veze na Petrovoj i Zrinskoj gori. Istoga dana oslobođeni su Sveti Rok, Čista Mala, Čista Velika, Uništa, Gornji Baljci, Dabar, Novoselija, Sibić, Gora, Strašnik, Graberje, Višnjica, Predore, Uštica, Tanac te prijevoj Mali Alan i područje Dulibe - Tulove grede na Velebitu.

Srpske snage u jutarnjim satima toga dana granatirale su Dubrovnik, Biograd na moru, Gospić, Otočac, Sisak i Sunju, a potom su granatirani Karlovac, Nuštar i druga naselja u Hrvatskoj te su u tim napadima stradali civili i civilni objekti.

- 5. kolovoza 1995.

Oslobođeni su: Knin s okolicom, Ljubovo, Žitnić, Lovinac, Gračac, Novi Lički Osik, Ostrovica, Primišlje, Plaški, Dubica, Vrlika, Kijevo, Drniš s okolicom, Obrovac, Benkovac, Zemunik Gornji, Biljane Gornje, Biljane Donje, Škabrnja, Nadin, Smilčić, Karin, Saborsko, Lička Jesenica, Vaganac, Ličko Petrovo Selo, Rakovica, Drežnik Grad, Željava, Medak, Petrinić Polje, Trnavec, Lički Ribnik, Gornji Poloj, Glinsko Novo Selo, Župić i Župić brdo, Šanja, Vilusi, Pecki, Luščani, Križ, Cepeliš, Strmen i druga naselja.

 - 6. kolovoza 1995.

Oslobođeni su: Petrinja, Kistanje, Muškovac, Kaštel Žegarski, Vrhovine, Kostajnica, Udbina, Krbava, Korenica, Bunić, Slunj, Broćanac, Plitvice, Glina, Otrić, Bruvno, Malovan, Rudopolje, Stražbenica, Blinja, Umetić, Slabinje, Čaire, Utolica, Rausovac, Gornja i Donja Bačuga, Jabukovac, Banski Grabovac, Šaš, Veliki Šušnjar, Majski Trtnik, Barlete, Vrebac, Mogorić, Ploča i druga naselja. Istoga dana kod Tržačkih Raštela, na samoj granici na Korani, susrele su se postrojbe Hrvatske vojske (general bojnik Marijan Mareković) i 5. korpusa Armije Bosne i Hercegovine (general Atif Dudaković).

- 7. kolovoza 1995. 

Oslobođeni su: Gornji i Donji Lapac, Mazin, Dobroselo, Boričevac, Kulen Vakuf, Cetingrad, Veljun, Krnjak, Vojnić, Gornje Mekušje, Kamensko, Tušilović, Turanj, Šanac, Jelaši i druga naselja. Izjava ministra obrane RH Gojka Šuška da je operacija završena u 18 sati toga dana, potvrdila je da konačna pobjeda hrvatskih snaga nije upitna, no ostalo je još nekoliko džepova otpora protivnika.

- 8. kolovoza (utorak) 1995.

Predaja pukovnika Čedomira Bulata, zapovjednika 21. korpusa Srpske vojske Krajine, u Topuskom oko 14 sati, značila je kraj operativnoga dijela operacije Oluja, ali i prestanak rata na teritoriju Republike Hrvatske, iako su nastavljene vojne aktivnosti radi slamanja ostataka neprijateljske vojske i pretresa terena. Primjerice, 8. kolovoza hrvatske snage ušle su u Srb, a 9. kolovoza u Vrginmost i Dvor na Uni. Porazivši neprijatelja, Hrvatska vojska stala je na međunarodno priznatu granicu između Hrvatske i Bosne i Hercegovine.