Les preneurs d'otages lourdement armés, notamment de fusils STG44, conduisent le bus jusqu'à Loyada, localité située dans le no man's land frontalier entre Djibouti et la Somalie. À ce moment-là, les preneurs d'otages n'ont qu'une chose en tête : l'indépendance du territoire djiboutien, le départ des Français ainsi que la libération de leurs prisonniers politiques.

En réponse, Valéry Giscard d'Estaing, alors président de la République, décide de déployer le GIGN en urgence.

Huit militaires aux ordres du lieutenant Christian Prouteau arrivent sur site dans la nuit du 3 au 4 février, et mettent en place leur dispositif au sein de la zone tenue par la légion étrangère autour du bus. Ils s’installent ainsi au bout d’une palmeraie à 183 mètres de la position du véhicule. 

Six tireurs du GIGN, équipés de leur FR-F1 se mettent en position à 5h55 et c'est à 15h45, après 10 heures passées sous une chaleur étouffante, qu'ils réalisent le tir coordonné pour la première fois en opération. Après une courte période de confusion, les soldats somaliens comprennent qu'un tir a été effectué et commencent à riposter à l'aide de leur MG42 depuis le poste frontière.

Sous le feu nourri des Somaliens, le GIGN donne l'assaut et monte vers le bus en compagnie de la légion étrangère. Les derniers preneurs d’otages sont neutralisés. Blessées mortellement par un des terroristes durant l’assaut, Nadine et Valérie, perdront la vie.

À l’issue de l’opération, 31 otages sont libérés dont 29 enfants, l’assistante sociale et le chauffeur du bus.