IDF pun mengorganisir operasi penyelamatan dari Israel dan menuju ke Uganda pada 4 Juli, satu minggu setelah jet itu pertama kali ditangkap, sebagai bagian dari Operasi Thunderbolt.
Sebanyak 100 tentara Israel terbang ke negara asing di tengah malam dan menyerbu bandara, merebut kendali dan membebaskan para sandera dalam waktu sekitar 90 menit.
Pasukan komando Israel memasuki bandara dengan limusin Mercedes hitam yang mirip dengan yang digunakan oleh Presiden Uganda Idi Amin, untuk mengelabui.
Meskipun upaya penyelamatan telah dilakukan sebaik mungkin, tiga sandera meninggal dalam proses, dan yang keempat kemudian dibunuh di rumah sakit terdekat.
Letnan Kolonel Yonatan Netanyahu, kakak mantan Perdana Menteri Israel Benjamin Netanyahu, tewas dalam misi penyelamatan tersebut.
Setelah menerima panggilan telepon yang memberi tahu dia tentang kematian saudaranya, Benjamin Netanyahu, yang saat itu adalah seorang pengusaha di Amerika Serikat, memutuskan untuk memasuki politik Israel.
Untuk menghormati saudaranya, Operasi Thunderbolt diubah namanya menjadi Operasi Yonatan.
Ehud Barak, salah satu perwira intelijen militer yang bertanggung jawab atas operasi itu, kemudian menjadi Perdana Menteri Israel.
Gabi Ashkenazi, mantan menteri luar negeri Israel, termasuk di antara penumpang C-130 yang terbang ke Entebbe.