מטוסים אמריקניים, צרפתיים ובריטיים תקפו הלילה (שבת) בתגובה על התקיפה הכימית בדומא, בה נהרגו 150 בני אדם. לפי דיווחים, רוסיה לא עודכנה מראש על המבצע המשולב.
במהלך התקיפה שוגרו לפחות 100 טילי טומהוק לשלושה אתרים בסוריה. בפנטגון מעדכנים כי המטוסים הפציצו מספר יעדים ופגעו באתרים לייצור נשק כימי. מרכז המעקב הסורי לזכויות אדם דיווח שהמתקפה כללה את המרכז למחקרים מדעיים "סרס", מספר בסיסי צבא ומתקנים של המשמר הנשיאותי, וכן דיביזיה מספר 4 של צבא סוריה באזור דמשק.
בסוריה מדווחים כי הטילים ששוגרו לעבר מתקן צבאי באזור חומס יורטו והוסטו ממסלולם, ושלושה אזרחים נפצעו. עוד דווח כי המתקפה המשולשת שכוונה נגד מכון "סרס" באזור דמשק גרמה להרס המבנה, שמכיל מרכז הדרכה ומעבדות, ואין אבדות בנפש. גורם המקורב למשטר אמר כי היעדים שהותקפו פונו כבר לפני כמה ימים, ובעקבות אזהרות שקיבלו מרוסיה - "הצלחנו לספוג את המתקפה".
נשיא ארצות הברית, דונלד טראמפ, הודיע בנאום מיוחד שנשא לאומה האמריקנית במהלך הלילה, כי הורה "לשגר התקפה על מטרות נשק כימי של הרודן בשאר אל-אסד". בהודעתו התייחס טראמפ לתקיפה הכימית בדומא, ואמר כי "הטבח הזה היה הסלמה מהותית בשימוש בנשק כימי, על ידי משטר נורא. אלה פשעים של מפלצת".
נשיא צרפת, עמנואל מקרון, אמר בהודעה מיוחדת כי "תגובתנו מוגבלת ליכולות המשטר הסורי המאפשרות ייצור ושימוש בנשק כימי. לא נוכל להסכים לבנאליזציה של שימוש בנשק כימי המהווה סכנה מיידית לעם הסורי ולבטחון הקולקטיבי שלנו". בהמשך, כתב בחשבון הטוויטר שלו בצרפתית ובערבית כי "עשרות גברים, נשים וילדים נטבחו באמצעות נשק כימי בדומא בשבת שעברה. הקו האדום נחצה. על כן, הוריתי לכוחות הצרפתיים להתערב".
שגריר רוסיה בארצות הברית, אנטולי אנטונוב, אמר בתגובה לתקיפה כי הם "חשים מאוימים". עוד ציין אנטונוב: "הזהרנו כי פעולות כאלה לא יישארו ללא תוצאות. כל האחריות עליהן מוטלת על וושינגטון, לונדון ופריז". לפי משרד ההגנה הרוסי, אף אחד מהטילים ששוגרו לעבר סוריה לא נכנס דרך המרחב שבו ניצבות מערכות הגנה רוסיות, המגנות על הבסיסים בטרטוס וחמיימי.
משרד החוץ הרוסי אמר שדמשק נפגעה בעיתוי בו היה סיכוי לשלום עתידי בסוריה, וכן כי לתקשורת המערבית יש אחריות מסוימת לתקיפה, כיוון שהתבססה על דיווחיה. דוברת המשרד, מריה זכרובה, כתבה גם היא כי "בירתה של מדינה ריבונית, שמנסה לשרוד תוקפנות טרוריסטית זה שנים רבות - נפגעה. חיוני להבין עד כמה זה יוצא דופן, שבדיוק ברגע שלסוריה אפשרות לעתיד של שלום, תוקפים את בירתה״. ראש ועדת החוץ בפרלמנט הרוסי אמר שהתקיפה של ארצות הברית ובנות בריתה היא הפרה בוטה של החוק הבין לאומי ופגיעה במשטר ריבוני.
סוכנות הידיעות הסורית אמרה כי המתקפה של שלוש המדינות נידונה לכישלון ולא תצליח להציל את כלי השרת שלהן, הטרוריסטים, בסוריה. באופוזיציה הסורית אמרו כי ההתקפות אינן מספיקות כדי לחסל את היכולות הכימיות של המשטר.
בסוכנות הידיעות הסורית טענו כי "הדיווחים בערוצי התקשורת העוינים לפיהם הותקפו תשעה יעדים - אינם נכונים". משרד ההסברה בדמשק הפציר באזרחים לא להקשיב לאותם ערוצים. מקורות המקורבים לארגון חזבאללה מכחישים דיווחים של גורמי אופוזיציה ולפיהם נפגעו גם יעדים של חזבאללה בסוריה.
טים קיין, חבר בית הנבחרים מהמפלגה הדמוקרטית, מתח ביקורת על המהלך של נשיא ארצות הברית. קיין כתב בחשבון הטוויטר שלו כי "החלטת טראמפ לתקוף אווירית בסוריה מבלי לקבל את אישור הקונגרס היא לא חוקית. היום זו סוריה, מה ימנע מבעדו להפציץ את איראן או צפון קוריאה?".
גורם מדיני בירושלים התייחס לתקיפה ואמר כי "בשנה שעברה, הנשיא טראמפ הבהיר שהשימוש בנשק כימי מהווה חציית קו אדום. הלילה, בהובלה אמריקנית, ארצות הברית, צרפת ובריטניה פעלו בהתאם. סוריה ממשיכה לבצע פעולות רצחניות ולהוות בסיס לפעולות אלו ואחרות, כולל של איראן, שמעמידות את שטחה, כוחותיה והנהגתה בסכנה".