IS bắt đầu cuộc tấn công vào lúc 5 giờ chiều ngày 16.05.2017 bằng các đòn tập kích đánh dọc theo hướng đông nam căn cứ không quân Deir Ezzor. Sẵn sàng trong tình huống bị tấn công, các lực lượng vũ trang Syria lập tức giáng trả dữ dội, cuộc chiến kéo dài liên tiếp trong 3 giờ.
IS cố gắng gia tăng cường độ các đợt tấn công nhưng hầu hết đều bị binh sĩ Syria đánh bại. Các nhóm chiến binh IS không chiếm được bất cứ một vị trí nào trong cuộc tấn công này mà còn phải trả giá quá đắt cho quyết định liều lĩnh của chỉ huy chiến trường. Hàng chục chiến binh IS bỏ mạng trong làn đạn súng máy dày đặc đã chuẩn bị phần tử bắn từ trước.
Al-Masdar News dẫn nguồn tin quân sự tại Deir Ezzor cho biết, quân đội Syria hoàn toàn làm chủ tình thế, diệt và làm bị thương hơn 30 tay súng IS, phá hủy 1 xe đánh bom tự sát VBIED và 2 xe bán tải gắn súng phòng không 23mm gần căn cứ Lữ đoàn Al-Ta'meen.