В период с 7 по 27 марта в интересах подразделений правительственных войск в районе Пальмиры ВКС России выполнили около 500 боевых вылетов, в ходе которых по террористам нанесено более 2000 авиационных ударов. В результате этих ударов прежде всего были уничтожены основные опорные пункты и позиции артиллерии на всех господствующих высотах.

В разработке операции по освобождению Пальмиры принимали непосредственное активное участие российские военные советники.

23 марта подразделения сирийской армии вплотную приблизились к Пальмире и приступили к штурму господствующих высот в окрестностях города. Их взятие было завершено в течение суток.

Утром 27 марта сирийская армия и отряды народного ополчения установили полный контроль над городом. В течение двух дней продолжалось уничтожение остатков бандформирований в пригородах и отдельных районах города.

В ходе всей операции самолеты российских ВКС наносили удары исключительно по выявленным объектам террористов и полученных точных координат целей. Особо важные объекты террористов уничтожались высокоточными боеприпасами, которые наводились на цель в режиме реального времени с земли.