В 13.30, в точно запланированное время, «Либерейторы» 376-й BG, снова летевшие на малой высоте, достигли Дуная и вышли в точку контроля времени. К тому моменту рядом держалась только 93-я группа полковника Бэкера, остальные подразделения сильно отстали. Тем не менее, Комптон продолжил полет, не дожидаясь остальных. Но при подлете к точке поворота на цель командирский самолет повернул раньше времени (Комптон и генерал Энт приняли за намеченный точкой поворота город Флорешти находившийся южнее его город Тарговиште). Когда же молодой штурман смог, наконец, убедить своих самоуверенных командиров в том, что они ошиблись, Комптон передал по радио лидерам других групп приказ самостоятельно искать цели для бомбежки. Получив это распоряжение, шедший следом за 376-й группой Комптона полковник Бэкер тут же развернул свою 93-ю группу влево, к замеченным им на горизонте дымам. Оказалось, что это как раз и есть дымы нефтеперерабатывающих заводов Плоешти. В результате «Либерейторы» Бэкера вышли к цели раньше, чем лидирующая группа. И первыми попали под лавину огня зенитной артиллерии.


Американцы, конечно же, ждали противодействия. Но не такого мощного! Их разведка оказалась далеко не на высоте: американцы не имели представления о том, что нефтезаводы прикрывают 52 зенитные батареи, в составе которых было 374 зенитки, из которых 164 - мощные 88-мм орудия, способные одним попаданием разнести огромный четырехмоторный самолет в щепки! Да и остальные малокалиберные автоматы представляли серьезную опасность для «Либерейторов», летевших на высоте всего 300 футов (это около 100 метров!). Мало того: непосредственно над районом нефтепромыслов в воздухе висел 71 аэростат заграждения, а по железнодорожной ветке курсировал немецкий паровоз с составом, «под завязку» набитым зенитными установками. Двигаясь тем же курсом, что и самолеты, этот «зенитный бронепоезд» мог постоянно вести по вражеским бомбардировщикам убийственный огонь.
И вот в эту зону, напичканную зенитными стволами, влетели «Либерейторы» 93-й группы. Из-за ошибки со временем поворота группу вынесло на завод «Colombia Aquila», который по плану должна была бомбить лишь четвертая «волна» «Либерейторов». Причем вынесло именно с юга, где и было размещено большинство батарей. Но план уже и так «полетел к черту», оставалось только одно: прорываться сквозь зенитный заслон и бомбить тот объект, который оказался на курсе! И «Либерейтор» «Hells Wench» полковника Бэкера устремился к заводу, на ходу открывая бомболюки. Еще за пять километров до цели на самолеты обрушилась лавина стали; в бомбардировщик Бэкера один за другим попали четыре снаряда – четвертый угодил точно в кабину пилотов! Но пылающий «Hells Wench» продолжал упрямо нестись вперед, к цели, хотя высота и ровная местность под самолетом позволяли ему произвести аварийный сброс бомб и совершить вынужденную посадку. Эдисон Бэкер на полыхающем самолете продолжал вести свою группу на цель!

Когда до завода оставалось несколько сот метров, «Либерейтор» Бэкера получил пятое прямое попадание. Но охваченный пламенем бомбардировщик каким-то чудом все еще держался в воздухе, и упорно летел вперед – уже между крекинговых колонн! И лишь когда он сбросил бомбы на цель, а за ним начали сбрасывать бомбы и другие самолеты 93-й BG, «Hells Wench» попытался набрать высоту: выполнив задачу, Бэкер постарался дать возможность своему экипажу выпрыгнуть на парашютах. Но было уже поздно. Горящий «Либерейтор» завалился на крыло и рухнул на постройки завода, похоронив под своими обломками весь экипаж из десяти человек. Впоследствии за этот подвиг полковник Эдисон Бэкер и его второй пилот майор Джон Йерстад были посмертно награждены высшей американской наградой - Почетной Медалью Конгресса...
Кроме бомбежки «Colombia Aquila» самолеты 93-й группы отбомбились так же по попавшим в их прицелы заводам «Phoenix Orion» и «Astra Romana», расположенных южнее Плоешти (хотя эти заводы были запланированы для удара третьей волной бомбардировщиков). При этом остались нетронутыми заводы «Standard Petrol» и «Unirea Speranta», которые и должны были бомбить самолеты эскадрильи майора Рамсея Поттса из 93-й группы…
Всего во время атаки Плоешти 93-я BG потеряла десять «Либерейторов». Один из них рухнул на землю, столкнувшись с тросами аэростата заграждения. Другой («Jose Саriсоа»), сбитый зенитной артиллерией, врезался в здание женской тюрьмы города Плоешти, убив кроме своего экипажа еще и много женщин – заключенных и надсмотрщиц. Еще один бомбардировщик был сбит уже на обратном пути - над Болгарией. Все вернувшиеся из вылета «Либерейторы» группы прилетели домой изрешеченными: во время атаки все они получили сильные повреждения. Так, например, самолет «Utan Маn» капитана Уолтера Стюарта, который после гибели Бэкера занял место ведущего, вернулся обратно с 365 пробоинами, а два «Либерейтора» на обратном пути из-за повреждений совершили вынужденные посадки в Турции. Потери 93-й группы в людях составили 101 человека; из них 75 погибли, а 26 попали в плен к румынам.

Ошибка Узала и Комптона в определении точки поворота, а потом их распоряжение о самостоятельном поиске цели привели к тому, что 376-я группа так и не вышла на Плоешти; «Либерейторы» группы заметались в разные стороны, выискивая первые попавшиеся цели, достойные их бомб. В результате массированная атака 376-й по намеченную планом цель - на нефтеперерабатывающий завод «Romana Americana» - так и не была проведена; самолеты разбросали свой бомбовый запас по другим, случайно попавшимся на пути объектам. Зато группа, не выполнив поставленную ей задачу, практически почти не понесла потерь. Мало того, ошибочные действия группы полковника Комптона, как ни странно, принесли и некоторый положительный результат. Дело в том, что приближение американской армады было обнаружено немецким радиолокатором дальнего радиуса «Freya», установленным в Бухаресте. Сообщение о противнике тут же было передано на командный пункт противовоздушной обороны; а генералы на командном пункте, узнав о неожиданном повороте лидирующей группы бомбардировщиков, решили, что основной целью налета является румынская столица. И тоже приняли ошибочное решение: разделили взлетевшие по тревоге на перехват противника истребители на две группы. Лишь половина истребителей была отправлена в район нефтепромыслов, значительная часть перехватчиков была оставлена у Бухареста – для прикрытия города. Когда же стало ясно, что главная и единственная цель американских бомбардировщиков - Плоешти, собрать истребители вместе для массированной атаки на вражеские бомбардировщики уже было невозможно. В результате истребители были вынуждены действовать небольшими разрозненными группами, что, естественно, сказалось на эффективности их атак.
Между тем истребительные силы румынской противовоздушной обороны и так были относительно невелики. Всего ПВО Румынии имели пять румынских дневных и одну ночную истребительную эскадрилью, а так же из Люфтваффе было выделено три немецких эскадрильи Мессершмиттов Bf.109 из I./JG4 и две эскадрильи ночных истребителей Bf.110 из IV./NJG6. Таким образом, вся противовоздушная оборона Румынии насчитывала всего 108 истребителей. Но на перехват появившихся американцев смогла подняться только половина из них: тыловое спокойствие действовало расслабляющее и, не ожидая нападения, командование отправило слишком много пилотов в отпуск. Таким образом, почти 180 «летающим крепостям» американцев в день налета противостояло всего 57 истребителей, да и из тех половина в момент начала бомбежки «болталась» не у Плоешти, а у Бухареста…

Из всех бомбардировщиков 376-й BG полковника Комптона лишь шесть летевших на левом фланге группы «Либерейторов» отбомбились «куда надо». Командир этого отряда капитан Джон Пальм, находившийся на самолете «Вrеwеrу Wagon», в момент поворота группы сразу понял ошибочность этого решения. Он продолжил полет прежним курсом на северо-восток; так как его отряд занимал фланговое положение в построении, шестерка этих «Либерейторов» легко отделилась от основной группы, и вскоре по намеченному планом пути вышла на нефтеперерабатывающий завод, расположенный западнее Плоешти. Прорвавшись сквозь стену зенитного огня, все шесть В-24 засыпали бомбами намеченный объект, вызвав на нем пожары. Но в ходе атаки бомбардировщик Пальма получил несколько прямых попаданий зенитных снарядов. Погибли штурман и бомбардир самолета, сам Пальм получил тяжелое ранение в правую ногу. Два двигателя «Либерейтора» загорелись, однако пламя удалось сбить бортовой системой пожаротушения. Преодолевая боль от раны, Пальм попытался увести свой самолет от объекта, но тут его атаковал внезапно появившийся рядом вражеский истребитель. Он довершил дело: разбил третий мотор бомбардировщика, и капитан Пальм был вынужден совершить аварийную посадку на кукурузное поле около Плоешти. Он и семь оставшихся в живых членов экипажа попали в плен. Еще один «Либерейтор» из отряда капитана Пальма на обратном пути из-за повреждений совершил вынужденную посадку в Турции.
Остальные три группы – 98-я, 44-я и 389-я BG - вышли в точку контроля времени над Дунаем, отстав на двадцать минут от лидировавших групп. В отличие от Комптона полковник Джон Кэн, чей B-24D «Hail Columbia» возглавлял боевой порядок летевшей впереди 98-й BG, не ошибся и сделал разворот на цель точно над Флорешти. Бомбардировщики на малой высоте летели вдоль железнодорожной линии, которая являлась прекрасным ориентиром и должна была привести их точно к Плоешти. Однако именно этот факт и стал причиной новых больших потерь среди бомбардировщиков.

Как оказалось, по приказу с командного пункта ПВО, внимательно следившего при помощи РЛС и наземных постов за перемещениями групп бомбардировщиков, на железнодорожную ветку Флорешти - Плоешти была выслана уже упоминавшаяся выше «гусеница» - поезд, напичканный зенитками. И летевшие на сверхмалой высоте «Либерейторы» (в их уже открытые бомбоотсеки влетали срезанные винтами стебли кукурузы!) оказались под кинжальным огнем зенитных орудий, размещенных на железнодорожных платформах этого состава. Между немецкими зенитчиками и бортстрелками бомбардировщиков развернулась настоящая дуэль: зенитки поезда, идущего параллельно направлению полета, долбили со всех стволов по «Либерейторам», а пулеметчики бомберов поливали очередями платформы, стараясь выбить как можно больше артиллеристов. При этом стрельба немцев по летевшим слева от дороги В-24 44-й BG была не слишком успешной – зенитчиков слепило солнце, светившее с этой стороны. А вот «Либерейторам» 98-й BG, летевшей справа от железнодорожной линии, доставалось от зениток «по-полной».
Когда же сильно изрешеченные самолеты 98-й группы вышли на предназначенные им объекты - заводы «Phoenix Orion» и «Astra Romana» - оказалось, что эти заводы, уже подвергшиеся «незапланированной» бомбежке пришедшей сюда раньше 93-й группы, вовсю полыхают. Командиру 98-й BG полковнику Кэну ничего не оставалось, как вести свою группу прямо сквозь клубы дыма и огня, охватившие цели, а так же сквозь возникавшие то тут, то там мощные взрывы. Это взрывались те ранее сброшенные бомбы самолетов 93-й группы, что имели замедления взрывателей (от пяти минут до нескольких часов). Тем не менее, несмотря на тяжелейшие условия атаки, пилоты 98-й BG исполнили свою задачу блестяще, точно поразив намеченные цели всеми своими бомбами. Во время атаки их «Либерейторы» прошли сквозь огненный ад без потерь; но на отходе от Плоешти 98-я группа подверглась удару подоспевших к месту бомбежки истребителей. В результате на землю рухнули четыре бомбардировщика.

Точно в такое же положение попала и 44-я BG полковника Леона Джонсона. Половина его «Либерейторов» имела приказ нанести удар по заводу «Colombia Aquila». Но самолеты 93-й BG также раньше отбомбились и по этому заводу, и теперь и здесь в небо поднимались огромные столбы дыма. Тем не менее, Леон Джонсон так же, как полковник Кэн, повел свою группу прямо в огненный ад, пролетев сквозь пламя, дым и разрывы бомб, имевших замедлители взрывателей. «Либерейторы» 44-й BG засыпали своими бомбами все, что еще не горело; при этом пролетавший над горящим заводом В-24 «Suzy Q» Джонсона получил сильнейшие повреждения. За время атаки группа потеряла пять бомбардировщиков, сбитых зенитным огнем и истребителями. Впоследствии, после возвращения на базу, и командир 98-й BG полковник Джон Кэн, и командир 44-й BG полковник Леон Джонсон были награждены за свои почти самоубийственные атаки на заводы Плоешти высшими наградами США - Почетными Медалями Конгресса.

В то же время, когда одна часть 44-й BG бомбила завод «Colombia Aquila», вторая половина этой группы под руководством майора Джеймса Посея в соответствии с планом атаковала завод «Creditul Minier». Этот объект не подвергся ударам со стороны первых двух «волн», и пилотам майора Посея из-за отсутствия дыма удалось очень точно выполнить прицельное бомбометание. В результате новейший в Европе завод по производству высокооктанового авиационного бензина превратился в сплошное пожарище. Правда, за эту удачу 44-й группе пришлось заплатить потерей двух «Либерейторов».
Не менее точной была и атака «Либерейторов» 389-й BG полковника Джека Вуда на завод «Stella Romana», находившийся в 30 км северо-западнее Плоешти. Правда, самолеты этой пятой «волны» едва не ошиблись в выборе цели. Вскоре после того как в точке поворота 389-я BG отделилась от остальных двух групп, с бомбардировщиков заметили крупный промышленный объект и легли на боевой курс. Однако полковник Вуд вовремя понял, что атакует не нефтеперерабатывающий, а цементный завод, и отменил бомбежку этого объекта. Скорректировав курс, он вывел свои бомбардировщики к намеченной цели; там «Либерейторы» разделились на три группы, и атаковали завод «Stella Romana» с трех разных сторон.

Во время захода на цель В-24 летели так низко, что оказались ниже зенитных орудий, размещенных на возвышенностях и на специальных деревянных башнях. При этом и здесь между бортстрелками бомбардировщиков и зенитчиками началась настоящая дуэль. Одним из первых зенитным огнем с земли был поражен В-24 «Eager Egle» лейтенанта Ллойда Хьюжеса. Зенитными снарядами на нем были пробиты крыльевые топливные баки, из которых стало вытекать горючее. Хьюджес знал об этом (ему сообщили о потере горючего бортстрелки) но, тем не менее, продолжил атаку. Через мгновение после того, как «Eager Egle» произвел сброс бомб, языки пламени с земли достали до пробитых крыльев «Либерейтора», и они сразу же вспыхнули. Хьюжес развернул горящий самолет к реке, протекавшей неподалеку - он собирался совершить вынужденную посадку на берегу. Но неожиданно прямо по курсу полыхавшего, словно факел, бомбардировщика оказался бетонный мост. В последний момент Хьюжес попытался набрать высоту, чтобы перепрыгнуть мост, и тут «Либерейтор» взорвался. Из всего экипажа катастрофу пережили только три человека, но один из них вскоре умер от полученных ранений. Впоследствии лейтенант Ллойд Хьюжес был посмертно награжден Почетной Медалью Конгресса.
На отходе от разбомбленной цели «Либерейторы» 389-й BG были атакованы вражескими истребителями. Однако, поскольку бомбардировщики в ходе бомбежки сумели сохранить плотный боевой порядок, они массированным огнем отразили атаки «Мессершмиттов», сбив один из них и тяжело повредив еще два. Тем не менее, 389-й BG над Румынией потеряла четыре бомбардировщика; и еще два В-24 этой группы на обратном пути из-за повреждений совершили вынужденные посадки на территории Турции.