Sáng thứ Bảy ngày 26 tháng 10, các lực lượng đặc biệt Nga (OSNAZ) thuộc Cơ quan An ninh Liên bang (FSB) bao vây và tấn công toà nhà từ mái và mọi cửa ra vào.

Vì không có bất kỳ một cơ quan truyền thông nào được có mặt, chuỗi sự kiện xảy ra không rõ ràng và phần lớn chỉ dựa vào những lời kể khác nhau từ phía các nhân chứng.

Cuộc tấn công bắt đầu với những tiếng súng và tiếng nổ vọng ra từ bên trong nhà hát. Đã có những báo cáo rằng trước đó những kẻ vũ trang đã thông báo rằng việc hành quyết các con tin sẽ bắt đầu vào thứ Bảy trừ khi những yêu cầu của chúng được chấp nhận, nhưng sau đó thời hạn được kéo dài ra vì các nhà chức trách Nga nói với chúng rằng một vị Tướng chỉ huy trong cuộc Xung đột Chechnya đang tới để đàm phán.

Một điều rõ ràng các lực lượng an ninh đã bơm một chất gây mê dạng sương vào bên trong nhà hát. Chất này được bơm qua hệ thống điều hoà không khí của toà nhà. Sau ba mươi phút, khi khí đã có tác dụng, cuộc tấn công bắt đầu diễn ra từ trên mái và mọi cửa ra vào, và theo lời kể cả từ hệ thống cống.

Bên trong nhà hát, rõ ràng cả những kẻ khủng bố và con tin đều nhận ra rằng một loại khí đã được bơm vào trong. Các con tin báo rằng một số người đã ngủ thiếp đi và những tên khủng bố bắt đầu đeo mặt nạ phòng độc. Những tên nam giới đã vào vị trí, sẵn sàng cho cuộc tấn công, trong khi những kẻ khủng bố nữ ở lại bên trong để kích nổ những khối thuốc nổ. Cuối cùng, có một cuộc đấu súng giữa những kẻ khủng bố Chechnya và các lực lượng an ninh Nga trong thính phòng, những con tin ở giữa hai làn đạn. Cuộc chiến lan rộng khắp toà nhà khi các lực lượng đặc biệt tìm kiếm và tiêu diệt bất kỳ kẻ nào họ cho là khủng bố.

Các lực lượng đặc biệt nhanh chóng chiếm toà nhà, giết tất cả những tên khủng bố nam đứng gác ngoài cửa. Sau đó họ đặt một cái chai vào tay Movsar Barayev khi ấy đã chết, như một dấu hiệu của chiến thắng và tiến vào trong nhà hát. Các lực lượng đặc biệt nhanh chóng hành quyết tất cả những tên khủng bố nữ (ở lại bên trong và đã bị khí làm cho tê liệt) với một phát đạn duy nhất vào đầu. Tất cả bọn khủng bố đều bị tiêu diệt và không một con tin nào bị chúng giết hại.[cần dẫn nguồn]