Trong những ngày trước vụ ném bom, một thư mục công kích có nhãn 'Belgrade Warehouse 1' được lưu hành để chỉ huy phê chuẩn. Thư mục bắt nguồn trong CIA và miêu tả mục tiêu là một kho hàng của một cơ quan chính phủ Nam Tư bị nghi hoạt động phổ biến vũ khí. Theo cách này, vụ tấn công được Tổng thống Clinton phê chuẩn.

Không rõ các lãnh đạo NATO khác có phê chuẩn vụ tấn công hay không. Một báo cáo của Bộ Quốc phòng Pháp sau chiến tranh nói rằng "một phần chiến dịch quân sự do Hoa Kỳ tiến hành bên ngoài khuôn khổ nghiêm ngặt của NATO"[5] và rằng tồn tại một cấu trúc chỉ huy song song. NATO không có thẩm quyền đối với các ném bom cơ B2 tiến hành cuộc tấn công.

Theo tường thuật của CIA, mục tiêu đã được kiểm tra với dữ liệu 'không tấn công' song chúng không phát cảnh báo; đây là danh sách các địa điểm được bảo vệ như trường học, bệnh viện và nơi thờ tự. Cuộc điều tra chung Observer/Politiken sau đó tường trình rằng các nhà báo của họ đã phỏng vấn nhiều sĩ quan NATO và Hoa Kỳ, những người kiểm tra dữ liệu vào sáng ngày sau vụ tấn công và phát hiện đại sứ quán được liệt tại vị trí chính xác.

Tối ngày 7-8 tháng 5, các ném bom cơ của Không quân Hoa Kỳ bay trực tiếp từ căn cứ Whiteman AFB, Missouri để tiến hành tấn công. Chúng được trang bị các bom dẫn đường GPS chính xác JDAM song tọa độ địa lý do CIA cung cấp và được lập chương trình bỏ bom tại nơi cách đại sứ quán Trung Quốc 440 m (480 yd). Khoảng nửa đêm giờ địa phương, 5 quả bom rơi xuống địa điểm chỉ định, đánh vào cục nam của đại sứ quán gần như đồng thời. Đại sứ quán đã có các biện pháp phòng ngừa trong bối cảnh chiến dịch ném bom đang diễn ra, đưa gia đình nhân viên và cung cấp nơi ở cho những người khác tại tầng hầm,[6] song cuộc tấn công vẫn khiến ba người thiệt mạng là Thiệu Vân Hoàn (邵云环), Hứa Hạnh Hổ (许杏虎) và vợ là Chu Dĩnh (朱颖), và làm 20 người khác bị thương.