紧接着，戴着防毒面具的突击队员快步冲进剧院大厅，里面灯光很亮，完全可以辨认出绑匪，他们正在椅子上睡觉，于是突击队员冲着绑匪就是一通扫射，或者直接抵近射击那些昏迷的绑匪，绝大多数绑匪都是当场被击毙的。然后，突击队员卸下了绑匪身上绑着的炸药。

守卫大门的车臣恐怖分子来不及反应就被打倒在地。几个守在走廊里放哨的绑匪，向从正面进攻的俄军投掷手榴弹，并向从里面跑出来的人质开火，但被特种兵迅猛准确的火力歼灭。还有几个绑匪闻声朝特种兵跑过来，可是他们还没有来得及有任何动作，就被结果了性命。

当时，从剧院的内部传来激烈的枪声，部队的装甲车和其他作战车辆准备向剧院门口驶去。随后，联邦突击部队监听到绑匪的未加密通话，绑匪告知同伙俄军发起了进攻，并且说他们已经向俄军突击部队投掷了手雷。这就是后来剧院外面的人听到的连续爆炸声。不久，等候在剧院外面的记者们看到，突击部队在５０辆装甲车和军车的掩护下，已经径直进入剧院大门口，接着剧院里面又响起４声剧烈的爆炸声。

二是多路突击，内外夹攻。战斗号令发出后，预先埋伏在地下通道、楼顶、两侧和正面的突击队员从五个方向冲进剧院。其中，地下和楼顶突击是主攻方向，剧院正面的突击是佯攻。至少有一个突击小组预先通过地下通道潜入剧院地下，战斗打响后从乐池出口冲出，发起突击，这发挥了重要作用。

突击队员在冲进大厅的时候，射出的子弹打到了二楼的看台上，可是没有射到什么人。藏在那里的几个绑匪，在突击队士兵的扫射后，突然从二楼的座位上跳了起来，但是很快就被战士们击毙了。可能是突击队员们的动作实在太快，也可能是临死最后时刻犹豫的缘故，反正身系炸弹的“车臣寡妇敢死队”队员没有一个成功引爆绑在她们身上的炸弹，有的甚至根本没有想到要引爆身上的炸弹。１８名“车臣寡妇敢死队”队员悉数倒在突击队员的弹雨下。４０分钟之内，战斗全部结束。在剧院对面居民楼里一位居民躲在家里用家用摄像机拍下全部战斗过程。

三是重点突击，力毙匪首。击毙匪首巴拉耶夫的战斗尤其精彩。匪首巴拉耶夫是具有丰富恐怖活动经验的亡命之徒，因而，击毙匪首也是营救行动成败的关键之一。鉴于匪首指挥部设在剧院二楼，指挥中心在剧院墙外专门埋伏了负责歼灭匪首的一个突击组。当战斗打响时，正在饮酒作乐的巴拉耶夫，及其同伙还未意识到发生了什么事情，即被破窗、破墙突入的特战队员以迅猛、准确的火力击毙，使绑匪陷入混乱，未能及时组织有效抵抗。

在莫斯科电视台播出的行动结束后剧场内的镜头中，出现了绑匪首领巴拉耶夫仰面躺倒的尸体，四周满是玻璃残片，这名前车臣叛匪头目阿尔比·巴拉耶夫的侄子手中还握着一只法国白兰地酒瓶。

在七个小时后举行的新闻发布会上，俄内务部副部长瓦西里耶夫承认，特种部队使用了“特别手段”。除使用新型“毒气弹”外，还采用了心理战。据一名参加解救人质的“阿尔法”特种兵说，解救人质的过程中，俄罗斯军队的突袭采用了心理战的方式。原来他们放出风来说，要在２６日凌晨３点开始发起进攻，于是绑匪开始等待，可是到了３点却悄无声息，绑匪懊恼得胡乱开枪。

根据心理学家事先的分析，此时绑匪的士气开始处于低落状态，精神也就放松下来。在后来，俄罗斯提供的电视画面上可以看到，不少绑匪直接被击毙在座椅上，他们差不多是在睡觉的时候被击毙的。曾在现场采访的《莫斯科共青团报》新闻部记者德米特里说，绑匪被击毙与联邦特种部队使用了催眠气体的作用有关，也有心理战对他们的影响，这次俄罗斯突击队对绑匪使用的是生理加心理的双重干扰。匪首巴拉耶夫被突击部队击毙的时候，手里还拿着白兰地。可以看出一方面是为了给自己壮胆，另一方面也是其烦躁不安的表现。