Przebieg thumb|Tablica upamiętniająca Akcję Wilanów przy ul. Stanisława Kostki Potockiego 27 na warszawskim Wilanowie Wszyscy, choć oddzielnie, przybyli do Wilanowa tramwajem. Okrężną drogą dotarli na godzinę 20:00 na zbiórkę na cmentarz, gdzie stacjonował dowódca akcji. Przed uderzeniem sprawdzono stan ludzi, broni, złożono meldunek Władysławowi Cieplakowi - Giewontowi. Szturmowcy czekali już tylko na posłańca od Konrada Kucharskiego - Sokoła, który miał poinformować o przygotowaniu przeprawy. Goniec zjawił się dopiero przed 22:00.
Jako pierwsi miejsce koncentracji opuścili żołnierze z grupy lotnicy. W drodze zostali oświetleni przez reflektory kolejki, a w rejonie bramy pałacowej ostrzelani przez niemieckich lotników idących z przeciwnej strony. Rozpoczęła się wymiana ognia, padło ranionych trzech żołnierzy (jedną z rannych była Wanda Głuchowska "Justyna"). Szturmowcy najpierw obrzucili sąsiadujący z kordegardą rejon wejścia na pałacowy dziedziniec gospodarczy filipinkami, następnie rozpoczęli ostrzał z peemu. W końcu udało im się wedrzeć do budynku, który okazał się być pusty. Szturmowcy otrzymali rozkaz zabrania rannych. Podczas wycofywania się, kiedy żołnierze Luftwaffe ostrzeliwali żołnierzy z parku, nadszedł rozkaz odwrotu.