Seguiram-se horas de intensas negociações até que ambas as partes chegassem finalmente a um acordo. Os terroristas e os reféns iriam ser transportados de autocarro e mais tarde em dois helicópteros até Fürstenfeldbruck, onde se situava uma base aérea da NATO. As autoridades alemãs recrutaram um grupo de 5 atiradores furtivos sem experiência neste tipo de situações e elaboraram um plano para resgatar os reféns na base aérea.
O plano acabou por ser um enorme fracasso, porque os alemães não estavam à espera de encontrar um grupo de 8 terroristas muito bem armados. Assim que os helicópteros aterraram, dois dos terroristas foram inspeccionar o avião que os levaria para o Egipto e aperceberam-se de imediato que se tratava de uma emboscada. Seguiu-se um tiroteio, no qual foram mortos 2 dos terroristas e um polícia. Nessa altura, os pilotos fugiram, deixando os reféns, que se encontravam amarrados nos 2 helicópteros, à sua sorte.
Á medida que o tempo passava, os terroristas aperceberam-se que o falhanço da missão era eminente e decidiram matar os reféns. Na confusão que se seguiu, foram mortos todos os reféns e mais dois terroristas. Dos restantes quatro terroristas, três foram detidos pela polícia e o outro fugiu do local e morreu mais tarde no confronto com as forças policiais. As notícias iniciais indicavam que a missão tinha sido um enorme sucesso. Algum tempo depois, Jim McKay, que estava a fazer a cobertura dos Jogos Olímpicos para a ABC, anunciou em directo a morte de todos os reféns.
