两名逃出去的以色列运动员从意大利和南朝鲜代表团的住处报警。而马萨哈德正等着警察来听他开价：“以色列军政府”必须立即释放２３４名在押的巴勒斯坦人，名单已经用英文打好。德国人也得放德国“红色旅”的头目巴德尔和梅因霍夫走人。上述要求必须在上午９点前得到满足，否则他们就要撕票。此外，在两国放人后，还要派三架飞机将恐怖分子和人质送往一个“安全的地方”。他们将在那里释放人质。
几千公里外，以色列被这记闷棍敲得头昏眼花。总理梅厄夫人急忙召集阁员商讨对策。这位“以色列的老祖母”原先喜欢把部长们叫到她家里开会，她给大家炖点鸡汤，边喝边商讨国事，她的内阁因而又叫“厨房内阁”。但这回她显然没有这个心情了――恐怖分子给他们端上来了一大碗胆汁。
经过一番紧张的讨论，以色列内阁决心坚持那个著名的、铁一般的原则：绝不与恐怖分子谈判，在任何情况下都绝不让步，否则只会让恐怖分子干得更起劲，然后开出更加异想天开的价来。在西德总理勃兰特打来电话时，梅厄向他表明了以方的立场。但实际上，老祖母还是惴惴不安，她立即派摩萨德（以色列对外情报机构――情报与特殊使命局）局长扎米尔将军带上局里的专家赶到慕尼黑了解情况。国防部长摩西·达扬还向德国人提出，以色列国防军可以派特种部队去西德，用以色列人的方式把问题解决掉，但波恩出于政治原因拒绝了这个建议。
德国人在谈判――他们倒不在乎放掉巴德尔和梅因霍夫，而且一上来就讲明了这一点。尽管以色列的强硬态度叫人为难，德国人还是想尽了各种办法拖延局面，一些高级官员，包括一名联邦部长、奥运村村长和慕尼黑市警察局长还提出愿意用自己交换人质，但马萨哈德对他们不感兴趣。谈判时限被一推再推，到了晚上９点，“黑九月”成员终于降低了要求，只要一架客机载他们和人质去开罗，在那里，如果以色列仍不屈服，他们将处死运动员。
与此同时，西德政府和以色列政府已达成共识，绝不允许恐怖分子离开西德。德国人有自己的方案：当恐怖分子走向波音客机时，他们将不可避免地暴露在狙击手的瞄准镜内，在有利地形埋伏下高手，扣动扳机，如此而已。然而，事情远非这么简单。一个美国人在他的书中是这样评论的：“德国警方接下来的表现真的可以写一本作战教材，题目叫做《如何搞砸一次人质拯救行动》――西德警方狙击手使用的是单发的狙击步枪，没有军队的支援，而恐怖分子则装备着自动武器（就是说，每人每分钟可以打出１００发子弹）和手榴弹。狙击手们缺乏夜战训练，更有甚者，当时给狙击手作的战前简报中，竟说恐怖分子只有两名。扎米尔将军向德方提出了他们那个警察部队存在的问题，但德国人没有接受。那个夜晚，注定将令摩萨德的局长永生难忘”。
当晚１０时２０分，两架西德军方的贝尔２０５型直升机从奥运村将恐怖分子和人质运往慕尼黑菲斯滕费尔德布鲁克军用机场，那里有一架汉莎航空公司的波音７２７在等着他们。与此同时，德国狙击手们也进入了作战位置。
直升机在距波音约１００码处降落，马萨哈德带上三个同伙去亲自检查一下波音飞机有没有问题。大约过了５分钟后，他们开始相信德国人的“诚意”了。此时，五名西德狙击手从远处的黑暗中向他们开了火，却只打中了一个！其余的恐怖分子立刻躲进了直升机下的黑暗处，开枪还击。西德的直升机驾驶员们见势不妙，立即夺路而逃，但只有两人安然逃脱，另两人被打成了重伤。
双方对射了一个多小时，警方始终未能将恐怖分子从直升机下赶出来。午夜，德国人才终于决定让军方加入进来。在六辆装甲车的掩护下，步兵发动攻击，“黑九月”的敢死队员们这时除了成仁已经没有出路了，他们在绝望下放弃了最后一个筹码：在装甲车开始推进的同时，一名恐怖分子将手榴弹投入第一架直升机内，飞机连同被牢牢绑在座椅上的五名运动员，瞬间燃烧成地狱般的橙黄色火球。几秒钟内，另两名恐怖分子枪杀了第二架直升机里的四名运动员。
