美伊第六轮谈判前，以色列对伊朗发动了致命一击。从当地时间13日凌晨开始，以军已对伊朗发动5轮空袭，打击了伊朗的防空系统目标、地对地导弹设施，并大规模清除了伊朗高级官员，还打击了伊朗武装部队总参谋部和其境内的核科学家。
以色列国防军发言人称，当天凌晨以军共出动超过200架战机参与对伊朗的首轮空袭。以军表示，此次行动将持续数日，直至消除这一威胁为止，目标是“打击伊朗核基础设施、弹道导弹工厂以及军事能力”。内塔尼亚胡召开安全内阁紧急会议时表示，以色列准备防御伊朗比上次更大规模的报复。以军官员称，他们正处于战略机遇期，除了立即采取行动，别无选择。
以色列此次空袭伊朗的目的包括摧毁伊朗的核能力、引发伊朗国内混乱以及阻止美国和伊朗达成核协议。美伊原定15日就伊核问题举行第六轮会谈，以色列对此极度不满和担忧，认为如果美伊达成协议，意味着以色列和美国联合遏制伊朗的阵线将瓦解。以色列认定其在伊朗问题上被孤立，只能单干，军事打击是唯一选项。
以军发布声明表示，“数十架以军战机已完成了第一阶段的空袭行动，其中包括袭击伊朗不同地区的数十个军事目标，其中包括核设施目标。”据央视新闻消息，在对伊朗发动的第一轮打击行动中，以色列袭击了至少10名伊朗核科学家。伊朗伊斯兰共和国广播电视台报道，伊朗伊斯兰革命卫队位于德黑兰的总部遭到以色列的袭击。伊朗伊斯兰革命卫队总司令侯赛因·萨拉米和中央司令部司令拉希德少将在袭击中丧生。此外，伊朗核科学家穆罕默德·马赫迪·塔赫兰奇、法里顿·阿巴斯遭以色列袭击身亡。伊朗最高领袖哈梅内伊的政治顾问阿里·沙姆哈尼在以色列的袭击中“严重”受伤。伊朗武装部队总参谋长巴盖里也死于以色列的袭击。
袭击发生后，伊朗最高领袖哈梅内伊称以色列本次袭击暴露了以色列的“邪恶本质”，并表示以色列将受到严厉惩罚。伊朗武装部队总参谋部发表声明称，以色列跨越了所有红线，伊朗将对这一罪行进行无止境的报复。伊朗外交部就以色列侵略伊朗的行为发表声明，称以色列的袭击违反《联合国宪章》，是对伊朗的明显侵略，伊朗武装部队将毫不犹豫地保卫国家。
联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯敦促以色列和伊朗“表现出最大限度的克制”。美国国务卿鲁比奥表示，美国没有参与或协助以色列此次对伊朗的袭击。国际原子能机构（IAEA）表示，正“密切关注伊朗当前令人深切担忧的局势”。澳大利亚外长黄英贤表示，澳大利亚对以色列和伊朗之间的升级感到震惊，呼吁各方不要采取进一步加剧紧张局势的行动和言论。新西兰总理克里斯托弗·拉克森表示，中东地区不需要任何军事行动及由此带来的风险。韩国政府对中东地区局势恶化深感担忧，正在密切关注相关动向。约旦政府、阿联酋、卡塔尔均以最强烈措辞谴责以色列。中国外交部发言人林剑表示，中方对此高度关注，反对侵犯伊朗主权安全和领土完整，呼吁有关各方多做有利于促进地区和平稳定的事，避免紧张事态进一步升级。
复旦大学中东研究中心主任孙德刚分析，接下来，伊朗可能会通过直接攻击以色列本土和采取“代理人”策应打击两种手段进行报复。西北大学以色列研究中心主任王晋表示，此次以色列贸然出手，既是国内政治压力的必然结果，同时也是以色列战争边缘政策的冒险尝试。未来的局势走向取决于伊朗如何评估这轮袭击所遭受的损失，以及将如何采取措施向以色列进行报复。结合此前伊朗对以色列的两轮军事报复，伊朗这一次的报复规模可能会更大，力度可能更强，中东地区全面战争的风险将进一步增加。
