El ataque fue perpetrado por los partisanos de los Grupos de Acción Patriótica (GAP), que emplearon hasta 18 kilos de explosivos. La bomba, escondida entre la basura, estalló al paso de los SS y los partisanos lograron huir. Los alemanes, furibundos, rabiaban de ira y clamaban venganza. Como represalia, se ordenó que por cada alemán muerto, 10 italianos debían ser ejecutados, lo que suponía un total de 330 hombres que debían morir, no obstante, terminaron pereciendo 335 hombres como consecuencia de un error.
Como responsable de la seguridad en Roma, el coronel Herbert Kappler recibió el encargo de organizar la matanza. Entre la infame lista de hombres que debían ser ejecutados figuraban judíos, personas a la espera de juicio y sospechosos de perpetrar actividades terroristas. Para conseguir completar la lista, se recurrió a las cárceles italianas, de donde fueron sacados muchos hombres para ser asesinados. Para la ejecución se eligieron las Fosas Ardeatinas, unas minas abandonadas en las afueras de Roma.
El 24 de marzo de 1944, un total de 335 hombres fueron ejecutados recibiendo disparos en la nuca. El propio coronel Kappler, e incluso el capitán Priebke, un despiadado torturador, participaron personalmente en los asesinatos. Una vez efectuados los fusilamientos, los dinamiteros sellaron la entrada a las cuevas haciendo estallar los explosivos.
Tras la guerra, Kesselring, como comandante militar en Italia y Mälzer, como comandante alemán en Roma, fueron juzgados por la masacre de las Fosas Ardeatinas, sin embargo, fueron declarados inocentes. Por el contrario, Herbert Kappler, el organizador de la masacre, fue hallado culpable, aunque logró escaparse de la cárcel en 1977 para terminar falleciendo en 1978.