همچنین، شکستن خطوط اولیه دشمن و عبور از رودخانه و گرفتن سرپل در غرب کارون تا جاده آسفالته اهواز- خرمشهر به‌عنوان اهداف مرحله اول و ادامه پیشروی به سمت مرز و تأمین خرمشهر به‌عنوان اهداف مرحله دوم تعیین شدند.
بر همین اساس، محورهای عملیاتی هر یک از قرارگاه‌ها به ترتیب زیر مقرر شد:
محور شمالی؛ قرارگاه قدس (با عبور از رودخانه کرخه)
محور میانی؛ قرارگاه فتح (با عبور از رودخانه کارون و پیشروی به سمت جاده اهواز - خرمشهر)
محور جنوبی؛ قرارگاه نصر (با عبور از کارون و پیشروی به سمت خرمشهر).
عملیات بیت‌المقدس در 30دقیقه بامداد روز 10اردیبهشت 1361 با قرائت رمز عملیات
«بسم‌الله الرحمن الرحیم. بسم‌الله‌القاسم الجبارین، یا علی‌ابن ابی‌طالب» از سوی فرماندهی آغاز شد.
شهید آیت‌الله صدوقی و آیت‌الله مشکینی نیز که در کنار فرماندهان سپاه و ارتش در قرارگاه کربلا حضور داشتند، هریک به‌طور جداگانه، پیام‌هایی را به وسیله بی‌سیم خطاب به رزمندگان اسلام قرائت کردند.
عملیات بیت‌المقدس را به 4دوره زمانی به شرح زیر می‌توان تقسیم کرد:
مرحله اول: در محور قرارگاه قدس (شمال کرخه کور) به‌دلیل هوشیاری دشمن و وجود استحکامات متعدد، پیشروی نیروها به سختی امکان‌پذیر بود و دراین میان تنها تیپ‌های43 بیت‌المقدس و 41ثارالله موفق شدند از مواضع دشمن عبور کرده و منطقه‌ای در جنوب رودخانه کرخه کور را به‌عنوان سرپل تصرف کنند. عدم پوشش جناحین این یگان‌ها باعث شده بود که فشار شدید دشمن بر آنها وارد شود.
مرحله دوم: در این مرحله آزادسازی خرمشهر از دستور کار عملیات خارج و تصمیم گرفته شد که قرارگاه‌های فتح و نصر از جاده اهواز- خرمشهر به سمت مرز پیشروی کنند و قرارگاه قدس نیز ماموریت یافت تا به صورت محدود برای تصرف سرپل در جنوب کرخه کور اقدام کند و سپس آن را گسترش دهد.
مرحله سوم: در این مرحله، قرارگاه نصر ماموریت یافت تا حرکت خود را به سمت خرمشهر آغاز کند. نیروهای عمل‌کننده که متشکل از 4تیپ مستقل سپاه پاسداران و 2تیپ ارتش بودند، در آخرین ساعات روز 19/2/1361 عملیات خود را آغاز کردند اما به‌دلیل هوشیاری دشمن و تمرکز نیرو در خطوط پدافندی‌اش، نیروهای خودی در انجام ماموریت خود توفیق نیافتند. تکرار این عملیات در روز بعد نیز به شکست انجامید، به‌همین خاطر تصمیم گرفته‌شد تا برای انجام عملیات نهایی فرصت بیشتری به یگان‌ها داده شود، همچنین مقرر شد از 2تیپ المهدی(عج) و امام سجاد(ع) از قرارگاه‌فجر نیز در حرکت بعدی استفاده شود.
مرحله چهارم: سرانجام در ساعت 22:30 اول خرداد1361 تلاش برای آزادسازی خرمشهر با رمز «بسم‌الله القاسم الجبارین، یا محمد‌بن‌عبدالله(ع)» آغاز شد. در برابر تک سریع و غافلگیرانه، نیروهای عراقی دچار وحشت و سرگردانی شدید شدند و نتوانستند واکنش مهمی از خود نشان دهند و ارتباط یگان‌های دشمن با یکدیگر قطع شد. فرار افسران و درجه‌داران و سربازان عراقی از منطقه خرمشهر گویای از هم پاشیدگی سازمان یگان‌های دشمن بود.
در ساعت 11صبح روز سوم خرداد در حالی که درگیری شدیدی بین قوای ایرانی و نیروهای عراقی در شمال نهر خین جریان داشت و دشمن در فکر شکستن حلقه محاصره خرمشهر بود، رزمندگان ایرانی از جناح غرب و خیابان کشتارگاه وارد شهر شدند. ناحیه گمرک خرمشهر در کنار اروند اندکی مقاومت کرد که آن هم به سرعت در‌هم شکسته شد.
در روز دوم خرداد نتیجه پیکار بسیار درخشان بود و قرارگاه کربلا به هدف خود که احاطه کامل برخرمشهر بود، رسید. تعداد اسرای عراقی در این روز از 2830 نفر تجاوز کرد و یگان‌هایی از دشمن که در منطقه بین نهر عرایض و شلمچه مستقر بودند، به‌میزان زیاد منهدم شدند.
در ساعت12 رزمندگان از سمت شمال و شرق وارد شهر شدند و نیروهای متجاوز بعثی که 24ساعت در محاصره کامل قرار داشتند، راهی جز اسارت یا فرار و یا کشته شدن نداشتند؛ بدین جهت واحدهای عراقی گروه گروه به اسارت رزمندگان اسلام در آمدند.
در ساعت 2 بعدازظهر، خرمشهر به‌طور کامل آزاد شد و پرچم پرافتخار جمهوری اسلامی ایران بر فراز «مسجد جامع» و پل تخریب شده خرمشهر به اهتزاز درآمد.