Даллес и Бисселл ознакомили его с планом операции, который включал захват и удержание плацдарма, отражение атак кубинского ополчения и создание условий для широкомасштабного восстания. Кеннеди медлил, но подготовка операции шла своим ходом.
В настоящее время поименно известны 2680 кубинских эмигрантов, находившихся на территории США, которых ЦРУ готовило для вторжения на Кубу. Командовал ими капитан Хосе Альфредо («Пепе») Сан-Роман, который покончит жизнь самоубийством 10 сентября 1989 в Майами в возрасте 59 лет. Личный состав «бригады 2506» был обмундирован в форму морской пехоты США и вооружен американским оружием. Ей были выделены 32 бомбардировщика В-26, девять из которых были перекрашены и несли опознавательные знаки ВВС Кубы, а также десантные и транспортные корабли, пять танков, десять бронетранспортеров, артиллерия, миномёты, пулемёты, огнемёты и стрелковое оружие. Подготовка боевиков проводилась в окрестностях Майами и на побережье Гватемалы.
4 апреля 1961 года был утверждён окончательный вариант плана операции («Operation Zapata»). 14 апреля американский самолёт-разведчик U-2 совершил фотосъёмку кубинских аэродромов, в результате которой было установлено местонахождение 15 из 24 самолётов кубинской авиации. Утром 15 апреля восемь бомбардировщиков В-26 с опознавательными знаками кубинских ВВС нанесли удары по аэродромам с целью уничтожения кубинской авиации. Однако кубинское военное командование успело рассредоточить и замаскировать свои самолёты. В результате из 24 самолётов ВВС Кубы были уничтожены лишь два. Однако в ЦРУ сделали вывод, что ВВС Кубы уничтожены полностью.
16 апреля десантные корабли «кубинских экспедиционных сил» подошли к побережью Кубы. Их прикрывало соединение кораблей ВМС США, в состав которого входили два эсминца и авианосцы «Эссекс» и «Боксер». На борту последнего в полной боевой готовности находился батальон морской пехоты США.
Десантирование «бригады 2506» численностью порядка 1400 человек началось около полуночи 17 апреля. Основные силы высаживались на Плайя-Хирон («Голубой пляж»). Фидель Кастро, узнав о вторжении в 03:15, обратился к гражданам страны с радиообращением. На Кубе было введено военное положение и объявлена всеобщая мобилизация. С наступлением рассвета самолёты ВВС Кубы нанесли несколько ударов по месту высадки. Были потоплены транспортное судно «Хьюстон», на котором находился пехотный батальон, и «Рио-Эскондидо», – в результате его взрыва бригада потеряла большую часть (145 тонн) боеприпасов, тяжелое вооружение и 3 тыс. галлонов топлива. Находившийся на «Хьюстоне» сотрудник ЦРУ США Линч принимал непосредственное участие в боевых действиях против Кубы, ведя по кубинским самолётам огонь из 12,7-мм зенитного пулемёта.
Уже к середине дня наступление боевиков было остановлено правительственными войсками Кубы, которые применяли танки, гаубицы и авиацию. 18 апреля силы вторжения были блокированы. Фидель Кастро лично прибыл на берег в танке Т-34 и руководил сражением. Сейчас в Гаване у Музея