לוחמי יחידת העילית 'דובדבן' במילואים שיתפו פעולה עם חוקרי השירות לביטחון כללי ובלמו ברגע האחרון פיגוע מתוכנן. המבצע יצא לפועל כאשר התקבל מידע מודיעיני ממוקד ודחוף מחוקרי השב"כ וממחלקת המודיעין של חטיבת מנשה, המצביע על התארגנות חבלנית מסוכנת. לוחמי דובדבן במילואים הוקפצו במהירות הבזק ופשטו באישון לילה על יעדים מבוצרים בתוך הכפר מיתלון שבדרום גזרת ג'נין.
הכוחות כיתרו את המבנים בהם הסתתרו המרצחים, ובתום נוהל סיר לחץ מתוח ומהיר, הצליחו לעצור לחלוטין חולייה מיומנת המורכבת משלושה מחבלים פעילים, שהיו בשלבי התארגנות סופיים ומתקדמים ביותר להוצאת פיגוע חבלני מורכב בטווח הזמן המיידי בתחומי החטיבה.
מייד לאחר השלמת מעצרם של שלושת חברי החולייה ללא נפגעים לכוחותינו, החלו הלוחמים בביצוע סריקות הנדסיות ומדוקדקות במרחב כולו. במהלך הסריקות, הודות לעירנותם של הלוחמים בשטח, אותר סליק נשק חשאי שהוחבא והוטמן עמוק מתחת לפני הקרקע. בתוך המרעום התת-קרקעי נמצא כלי נשק מאולתר מסוג 'קרלו', לצד מחסניות ותחמושת רבה שהיו אמורים לשמש את המחבלים לביצוע המזימה.
שלושת המחבלים שנלכדו וכלי הנשק שהוחרם הועברו מייד להמשך חקירה ממושכת בפתחי כוחות הביטחון והשב"כ, על מנת לדלות מידע על תשתית הטרור באזור.