در حالی که اشغال خرمشهر توسط عراق به عنوان آخرین و مهم‌ترین برگ برنده این کشور برای وادار ساختن ایران به شرکت در هر گونه مذاکرات صلح تلقی می‌شد، آزادسازی این شهر می‌توانست سمبل تحمیل اراده سیاسی جمهوری اسلامی ایران بر نیروهای متجاوز و اثبات برتری نظامی‌اش باشد.

بر همین اساس، با توجه به اینکه منطقه عمومی غرب کارون آخرین منطقه مهمی بود که همچنان در اشغال عراق قرار داشت، از یک سو فرماندهان نظامی ایران برای انجام عملیات در این منطقه اشتراک نظر داشتند، و از سوی دیگر عراق نیز که طراحی عملیات آزادسازی خرمشهر را پس از عملیات فتح‌المبین قطعی و مسجل می‌پنداشت، با در نظر گرفتن اهمیت این شهر و جایگاه آن در دفاع از بصره، به ضرورت حفظ این منطقه معتقد بود. از این رو، بلافاصله پس از اتمام عملیات فتح‌المبین، در حالی که قوای ارتش عراق در منطقه عمومی خرمشهر تقویت می‌شد، به تمام یگان‌های تحت امر قرارگاه مرکزی کربلا دستور داده شد تا ضمن بازسازی و تجدید قوا، به شناسایی و طراحی عملیات بپردازند.

در چنین شرایطی بود که عملیات بیت‌المقدس با هدف آزادسازی جاده اهواز - خرمشهر و خارج شدن جاده اهواز و آبادان از برد توپخانه دشمن در ۳۰ دقیقه بامداد روز ۱۰ اردیبهشت ۱۳۶۱ با قرائت رمز عملیات «بسم‌الله الرحمن الرحیم. بسم‌الله القاسم ‌الجبارین، یا علی ابن ابی‌طالب» از سوی فرماندهی مشترک آغاز شد.

شهید آیت‌الله صدوقی و آیت‌الله مشکینی نیز که در کنار فرماندهان سپاه و ارتش در قرارگاه کربلا حضور داشتند، هر یک به طور جداگانه، پیام‌هایی را به وسیله بی‌سیم خطاب به رزمندگان اسلام قرائت کردند.

عملیات بیت‌المقدس را به چهار دوره زمانی به شرح زیر می‌توان تقسیم کرد:

مرحله اول: در محور قرارگاه قدس (شمال کرخه کور) به دلیل هوشیاری دشمن و وجود استحکامات متعدد، پیشروی نیرو‌ها به سختی امکان‌پذیر بود و در این میان تنها تیپ‌های ۴۳ بیت‌المقدس و ۴۱ ثارالله موفق شدند از مواضع دشمن عبور کرده و منطقه‌ای در جنوب رودخانه کرخه کور را به عنوان «سرپل» تصرف کنند. عدم پوشش جناحین این یگان‌ها باعث شده بود که فشار شدید دشمن بر آن‌ها وارد شود.

در محور قرارگاه فتح، یگان‌های خودی ضمن عبور از رودخانه به سرعت خود را به جاده اهواز – خرمشهر رسانده و به ایجاد استحکامات و جلوگیری از نقل و انتقالات و تحرکات دشمن در جاده مذکور پرداختند. در محور قرارگاه نصر، به دلیل تاخیر در حرکت و وجود باتلاق در کنار جاده اهواز – خرمشهر و همچنین تمرکز دشمن در شمال خرمشهر، نیروهای این قرارگاه نتوانستند به اهداف مورد نظر دست یافته و با قرارگاه فتح الحاق کنند.

الحاق کامل قرارگاه نصر با قرارگاه فتح و همچنین تصرف اهداف مرحله اول قرارگاه قدس در دستور کار عملیات شب دوم قرار گرفت که با انجام آن تا حدودی اهداف مورد نظر محقق شد، لیکن برخی رخنه‌ها همچنان باقی بود تا اینکه سرانجام پس از پنج روز، جاده اهواز – خرمشهر از کیلومتر ۶۸ تا کیلومتر ۱۰۳ تثبیت و کلیه رخنه‌ها ترمیم شد.

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 نماید و سپس آن را گسترش دهد.

عملیات در این مرحله در ساعت ۲۲:۳۰ روز ۱۳۶۱/۲/۱۶ آغاز شد. نیروهای قرارگاه فتح در‌‌‌ همان ساعات اولیه به جاده مرزی رسیدند. یگان‌های قرارگاه نصر نیز با اندکی تاخیر و تحمل فشارهای دشمن، به مرز رسیده و با قرارگاه فتح الحاق کردند. دشمن با مشاهده جهت پیشروی نیروهای ایران به طرف مرز، لشکر‌های پنج و شش خود را به عقب کشاند. به نظر می‌رسید این عقب‌نشینی با دو هدف انجام شده باشد: یکی جلوگیری از محاصره و انهدام این لشکر‌ها، و دیگری تقویت هر چه بیشتر خطوط پدافندی بصره و خرمشهر.

در پی این عقب‌نشینی که از ساعات اولیه روز ۱۳۶۱/۲/۱۸ آغاز شده بود، نیروهای قرارگاه قدس ضمن تعقیب نیروهای دشمن، تعدادی از آن‌ها را که از قافله عقب مانده بودند، به اسارت خود درآوردند و در نتیجه جاده اهواز – خرمشهر (تا انتهای جنوب منطقه‌ای که توسط قرارگاه نصر به عنوان «سرپل» تصرف شده بود) و نیز مناطقی همچون جفیر، پادگان حمید و هویزه آزاد شدند.

مرحله سوم: در این مرحله، قرارگاه نصر ماموریت یافت تا حرکت خود را به سمت خرمشهر آغاز نماید. نیروهای عمل‌کننده که متشکل از چهار تیپ مستقل سپاه پاسداران و دو تیپ ارتش بودند، در آخرین ساعات روز ۱۳۶۱/۲/۱۹ عملیات خود را آغاز کردند؛ اما به دلیل 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. به همین خاطر تصمیم گرفته شد تا برای انجام عملیات نهایی فرصت بیشتری به یگان‌ها داده شود. همچنین مقرر شد دو تیپ المهدی (عج) و امام سجاد (ع) از قرارگاه فجر نیز در حرکت بعدی استفاده شود.

مرحله چهارم: سرانجام در ساعت ۲۲:۳۰ اول خرداد ۱۳۶۱ تلاش برای آزادسازی خرمشهر با رمز «بسم الله القاسم الجبارین یا محمد بن عبدالله (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 روز دوم خرداد نتیجه پیکار بسیار درخشان بود و قرارگاه کربلا به هدف خود که احاطه کامل خرمشهر بود، رسید. تعداد اسرای عراقی در این روز از ۲۸۳۰ نفر تجاوز کرد و یگان‌هایی از دشمن که در منطقه بین نهر عرایض و شلمچه مستقر بودند، به میزان زیاد منهدم شدند. با وجود حضور گسترده هواپیماهای عراقی در آسمان منطقه، عقابان تیزپرواز نیروی هوایی ارتش در پشتیبانی از یگان‌های رزمنده، در صحنه عملیات بیت‌المقدس حضوری فعال داشتند و با بمباران پل شناور عراقی‌ها بر روی شط العرب و مناطق تجمع آنان در آن سوی رودخانه، نقش ارزنده‌ای در آزادسازی خرمشهر ایفا کردند.

در اواخر روز دوم خرداد، قرارگاه کربلا پس از بررسی آخرین وضعیت، تصمیم گرفت تا نیرو‌ها با ورود به شهر، آن را از وجود نیروهای عراقی پاک گردانند. و در سه بامداد روز سوم خرداد واحدهایی از رزمندگان ایران به آن سوی رودخانه وارد شدند. از طرف دیگر جمعی از نیروهای عراقی با استفاده از تاریکی شب و قایق اقدام به فرار کردند که تعدادی از این قایق‌ها توسط تکاوران نیروی دریایی هدف قرار گرفت و سرنشینان آن‌ها غرق شدند.

نیروهای عراقی از ساعت سه و پنجاه دقیقه بامداد تا نیم بعدازظهر روز سوم خرداد از سمت شلمچه سه بار اقدام به پاتک کردند و تلاش نمودند تا از طریق جاده شلمچه – خرمشهر حلقه محاصره خرمشهر را بشکنند، اما هر بار با پایداری و مقاومت دلاورانه رزمندگان ایرانی مواجه شدند و با دادن خساراتی عقب‌نشینی کردند.

در ساعت ۱۱ صبح 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 در هم شکسته شد. در ساعت ۱۲ قوای ایران از سمت شمال و شرق وارد شهر شدند و نیروهای متجاوز بعثی که ۲۴ ساعت در محاصره کامل قرار داشتند، راهی جز اسارت یا فرار و یا کشته شدن نداشتند. بدین جهت واحدهای عراقی گروه گروه به اسارت نیروهای ایرانی در آمدند.

در ساعت دو بعدازظهر، خرمشهر به طور کامل آزاد شد و پرچم جمهوری اسلامی ایران بر فراز «مسجد جامع» و پل تخریب شده خرمشهر به اهتزاز درآمد. بدین ترتیب این شهر مقاوم که پس از ۳۵ روز پایداری و مقاومت در چهار آبان ۱۳۵۹ به اشغال دشمن درآمده بود، پس از ۵۷۸ روز (۱۹ ماه) اسارت، آزاد شد.