תחקיר צה"ל שנחשף הערב (שלישי) בחדשות 12, שופך אור על האירועים הקטלניים שהתרחשו במוצב נחל עוז ביום הטבח, 7 באוקטובר. מהתחקיר עולה כי אירעו ליקויים חמורים בהיערכות ובהגנה על המתקן הצבאי, שהובילו לנפילתם של 53 חיילים וחיילות ולחטיפתם של עשרה נוספים. עם זאת, למרות הנחיתות הטקטית, החיילים והחיילות גילו אומץ לב יוצא דופן בניסיון להגן על המוצב מול גלי תקיפה עוקבים של מחבלים חמושים.
התחקיר בוצע בין היתר באמצעות מצלמות הגוף של המחבלים, והוא משרטט תמונה ברורה של אחד האירועים המכוננים בהתקפה, שלא ממש הייתה אמורה להפתיע, של ה-7 באוקטובר.
הבדיקה המעמיקה חושפת כי ארגון החמאס זיהה את מוצב נחל עוז ומוצב יפתח כיעדים אסטרטגיים מרכזיים במסגרת תוכנית "חומת יריחו". לאורך שנים, איסוף מודיעיני שיטתי אפשר למחבלים להכיר את מבנה הבסיס על בוריו, כולל מיקום החדרים, עמדות השמירה ונקודות התורפה. החמאס תכנן את המתקפה לסוף שבוע או חג, בידיעה שמצבת הכוחות בבסיס תהיה מדוללת.
ערב התקיפה, בשעה 18:00, עודכנו פעילי הארגון לגבי הפקודה לפלישה והחלו בהכנות אחרונות. אחד המחבלים שהשתתף בפעולה התריס מאוחר יותר באוזני תצפיתנית שנלקחה בשבי: "אני לא מבין איך לא עליתם על ההכנות שלנו יום לפני". למרות שהיו סימנים מחשידים באותו לילה, צה"ל לא העלה את רמת הכוננות. החטיבה הנחתה במפורש שלא להתקרב לגדר, והגדוד פירש זאת כהוראה שלא להעלות כוננות.
אחד הכשלים המשמעותיים שחשף התחקיר היה הפקרת אבטחת היקף הבסיס לשומר בודד בשער הראשי. בזמן הפלישה, אף שהיתרון המספרי היה לכאורה לטובת צה"ל (162 חיילים, מתוכם 90 חמושים ו-81 לוחמים, לעומת כ-65 מחבלים בגל הראשון), בפועל סבלו החיילים מנחיתות באש ובאמצעי לחימה. התחקיר מדגיש כי הנסיגה למיגוניות שירתה את מטרות התוקפים ואפשרה להם להרוג במספרים גדולים.
האירועים החלו להתגלגל בשעה 06:30 בבוקר, כאשר המחבלים החלו לפלוש למוצב המרוחק רק 800 מטרים מגבול עזה. ב-06:45 נפצע סגן מפקד הגדוד, וכעבור כ-20 דקות החלה חדירת מחבלים למתחם. בשעה 07:30 הוכרעו הלוחמים שיצאו להילחם, ועשר דקות לאחר מכן הגיע כוח בפיקוד מפקד פלוגה על גבי נגמ"ש צה"לי – הקרב הראשון שבו נעשה שימוש בכלים צבאיים.
ב-07:50 נעשה ניסיון להתארגן להתקפת-נגד, אך ב-08:20 היא נכשלה כשכוח המ"פ נפל במארב ומפקדו נהרג. בשעה 08:53 הצליחו המחבלים להשבית את הטנק שהיה בעמדה. המצב החמיר בשעה 09:00 עם הגעת גל שני של כ-50 מחבלים נוספים, ושעה לאחר מכן התרחש הגל השלישי שכלל כ-100 מחבלים, במהלכו נחטפו חיילים מהטנק וחיילות נוספות.
בצהריים, בשעה 12:00, נשרף מרכז השליטה והמחבלים נסוגו. בשעה 14:00 הגיעו כוחות חילוץ לפינוי הפצועים, ובשעה 20:00 ננטש המוצב גם על ידי כוחות צה"ל.
נחל עוז הפך לסמל מרכזי לאירועי ה-7 באוקטובר, יום שבו 53 לוחמים ולוחמות הקריבו את חייהם בהגנה על המוצב. חזרתן של התצפיתניות מהשבי מהווה התחלה של ריפוי הפצע העמוק. כפי שאמרה קרינה ארייב, אחת התצפיתניות ששרדה בנס, לרמטכ"ל: "מכל התקופה, שבעה באוקטובר הוא הרגע הקשה ביותר עבורי".