پس از ۱۰ ماه بسیج امکانات و مقدورات کشور و استفاده از تبلیغات گسترده مبنی بر تعیین سرنوشت جنگ در شرایطی که منابع صنعتی و اقتصادی و مراکز آب و برق کشور هدف بمباران شدید و گسترده دشمن قرار داشت، عملیات کربلای ۴ در ۳ دی ۱۳۶۵ با مشارکت چهار قرارگاه نجف، قدس، کربلا و نوح آغاز شد. البته نیروهای خودی برخلاف پیش بینیهای قبلی در شب اول عملیات به دلایلی فقط توانستند در جزایر سهیل ،قطعه، ام الرصاص، ام البابی و بلجانیه نفوذ کنند و در بعضی منطقه ها به صورت موضعی رخنه کردند.
دشمن افزون بر استفاده از اطلاعاتی که آمریکا (به جبران حادثه ایران گیت) در اختیارش گذاشته بود، از هوشیاری کامل برخوردار بود و از این رو با استفاده از تاکتیکهای مقابله با نیروهای غواص و شناور، مانع از اجرای عملیات بر اساس پیشبینیهای قبلی شد و در شب عملیات با پرتاب منورهای پیاپی و چندین بار بمباران ساحل نهر عرایض (عقبه برخی از یگانهای خودی) و همچنین اجرای آتش مؤثر روی رودخانه اروند، در عمل سازمان نیروهای غواص و موجهای دوم و سوم ایران را به هم زد، به طوری که برخی از نیروهای یگانهای مجاور پراکنده شدند و عمدتاً نتوانستند با دقت لازم روی هدف تعیین شده عمل کنند.
یکی از منطقههای حساس عملیات، جزیره ام الرصاص و نوک بوارین بود که با وجود کوششهای بسیاری که برای تصرف آن صورت گرفت به دلیل هوشیاری دشمن امکان ادامه درگیری از میان رفت. دشمن همچنین با شلیک آتش تیربار روی آب به صورت ضربدری و با حجم زیاد مانع عبور نیروها از تنگه ام الرصاص – بوارین شد و با حساسیتی که به جزیره ام الرصاص داشت در پدافند آن از 9 رده مانع طبیعی و مصنوعی بهره گیری کرده بود، به طوری که از هر خط عقب رانده میشد در خط بعدی که به خط قبلی اشراف و تسلط داشت مقاومت میکرد. بدین ترتیب، با وجود کوششهای بسیار نیروهای خودی، ادامه نبرد به دلیل هوشیاری دشمن در عمل بی آنکه چشم انداز روشنی داشته باشد با مشکل های عدیده ای همراه و از این رو به منظور حفظ قوا و طراحی مجدد عملیات آتی متوقف شد.
در میان عوامل متعددی که سرنوشت عملیات کربلای ۴ را رقم زد، دو عامل بیش از بقیه تعیین کننده بود:
نحوه برخورد نظامی عراق با عملیات کربلای ۴ و اظهارات بعدی مقامهای نظامی این کشور دلالت بر این داشت که دلیل هوشیاری دشمن تنها مشاهده تحرکات نیروهای ایرانی نبود، بلکه آنها عمدتاً بر اطلاعات دریافتی از دستگاه جاسوسی آمریکا تکیه داشتند، و چنانکه پیشتر اشاره شد، در آن مقطع ارائه اطلاعات نظامی به عراق و مقابله با هرگونه پیروزی جمهوری اسلامی ایران یک مسئله اساسی و اصولی برای امریکا بود، زیرا با تزلزل حاکمیت عراق، روسها از موقعیت به دست آمده نهایت بهره برداری را میکردند. اظهارات بعدی برخی از مقامهای عراقی درباره هدفهای عملیات و نتایج آن هم حاکی از آن بود که اطلاعات ارسالی به عراق حاوی نکتههای مهمی بوده است.
اتخاذ راهبرد دفاع متحرک افزون بر هدفهای اصلی، ناظر بر این امر بود که دشمن با ایجاد تأخیر در عملیات بعدی جمهوری اسلامی که تبلیغات مکرر آن در سطح کشور انجام میشد، تلاش کرد از یک سو زمین منطقه فاو تا بصره را مسلح کند و امکان ادامه عملیات فاو را در این منطقه از بین ببرد و از سوی دیگر تدبیری برای مقابله با تاکتیکهای ویژه آن عملیات بیندیشد.
عراق در فرصت به دست آمده توانست با توجه به تاکتیک نیروهای سپاه برای عبور رودخانه که عمدتا متکی به نیروهای غواص بود و با در نظر گرفتن شرایط و وضعیت جزر و مد ،آب تاکتیکهای جدیدی برای مقابله با نیروهای غواص اتخاذ کند. بنابراین دشمن در آستانه عملیات کربلای ۴ با استفاده از یک فرصت ۱۰ ماهه با مسلح کردن زمین منطقه، ایجاد مواضع و استحکامات در ساحل رودخانه، آرایش سلاح برای پوشاندن سطح آب جهت ممانعت از حرکت نیروهای غواص و اقدام های دیگری از این دست، آمادگی لازم برای مقابله با تهاجم رزمندگان اسلام را کسب کرده بود.
اگرچه عملیات کربلای 4 به اهداف نهایی تعیین شده نرسید، اما برای نخستین بار نیروهای ایرانی با گذشت از دژهای محکم آبی دشمن وارد خشکیهای کشور عراق شدند و خسارتهای سنگینی را به دشمن تحمیل کردند.
با توجه به اینکه کشور آمریکا اطلاعات ماهوارهای خود را در اختیار فرماندهان عراق قرار داده بود و دشمن در حالت کمین و آماده باش قرار داشت، رزمندگان ایرانی موج اول حمله را شروع کردند اما آتش شدید دشمن و موانع وسیع ایجاد شده باعث شد اهداف نهایی عملیات کسب نشود و فقط مواضع تصرف شده در موج اول حمله مثل جزایر امالرصاص، بوارین و… تثبیت شود.
آمادگی دشمن در این عملیات به اندازهای بود که از میان ۲۵۰ گردان تدارک دیده شده توسط سپاه پاسداران برای انجام عملیات، فقط ۶۰ گردان وارد عمل شدند.
هر چند کشور ایران نتوانست به اهداف نهایی خود که تهدید شهر بصره بود برسد اما اهمیت جزایر تصرف شده کربلای 4 در عملیات کربلای5 مشخص شد، چرا که نیروهای دشمن بعد از این عملیات به مرخصی رفته و رزمندگان ایرانی بعد از ۱۶ روز عملیات کربلای پنج را در همان منطقه آغاز کردند و توانستند به پیروزی برسند.