پس از انجام عمليات موفق و موثر ثامن الائمه ، فتح المبين ، بيت المقدس ، مسلم بن عقيل نمي بايست به عراق فرصت خارج شدن از حالت انفعالي و دفاعي داده مي شد ؛ بنا براين در طرح عمليات محرم علاوه بر آزادسازي ارتفاعات مرزي حمرين در جبهه جنوبي و تصرف جاي پا براي تهديد منطقه العماره عراق ، اين موارد نيز در دستور كار قرارگاه مركزي كربلا قرار گرفت . قرار بود رزمندگان اسلام در محور عين خوش – زبيدات در جنوب شرقي دهلران ، در سه مرحله ، حمله را انجام دهند .
بنابراين مرحله نخست عمليات در ساعت 22و 8 دقيقه شب 10 آبان ماه 1361 با رمز يا زينب ( سلام الله عليها )به فرماندهي سردار شهيد حسن باقري به اجرا در آمد . نيروهاي خودي توانستند در كمتر از نيم ساعت پس از اعلام حمله در يك محور ، شماري از نيروهاي عراقي را به اسارت در آورده و در محور ديگر نيز نيروهاي دشمن به استعداد يك تيپ به محاصره در آمدند و بيشتر آنها اسير شدند .
در ساعت 6 صبح روز بعد به جز جناح چپ منطقه عمليات ، كليه يگانها به اهداف تعيين شده دست يافتند . در روز اول عمليات همه نيروها به هم ملحق شدند . تنها يگان هاي قرارگاه چهارم به خاطر طغيان رودخانه دويرج و فقدان پل نتوانستند اهداف خود را در منطقه پرچم هندي و ربوط به طور كامل تصرف نمايند .
در نتيجه طي اين مرحله 550 كيلومتر مربع از خاك ايران از جمله ارتفاعات مهم منطقه ، پل چم سري ، حوزه نفتي بيات ، نهر عنبر ، شهر ميمه ، موسيان آزاد و جاده عين خوش به دهلران ، از زير ديد و تير رس دشمن خارج شد . همچنين شهرك طيب عراق تحت اشراف قواي ايراني قرار گرفت .

در مرحله دوم ، با وجود پيروزي هاي مرحله نخست و از هم پاشيدگي و ضعف روحيه دشمن ، به لحاظ عدم موفقيت قرارگاه چهارم در مرحله نخست و خالي ماندن جناح چپ ، مواضع فتح شده نيز در معرض پاتك و تهديد دشمن بود ، بنابراين ترميم رخنه به وجود آمده ضروري مي نمود . براي همين هدف مرحله دوم عمليات محرم روز سه شنبه 11 آبان ماه 1361 ، در ساعت 2 و 30 دقيقه بامداد آغاز شد .
نيروهاي خودي با الحاقي كه صورت گرفت ، محاصره دشمن را كامل كردند . در اين مرحله 150 كيلومتر مربع از زمين هاي اشغال شده آزاد و همچنين تعدادي از نيروهاي عراقي به اسارت در آمدند .
هدف مرحله سوم عمليات محرم تصرف همه بلندي هاي غرب حمرين و جاده ها و مراكز مهم عملياتي و ايجاد و تامين لازم براي جاده آسفالته چم سري ، شرهاني و زبيدات و جاده شوسه زبيدات – طيب بود . به همين منظور در ساعت 22 روز 15 آبان ماه 1361 حمله مرحله سوم آغاز شد .
نبرد گسترده به واسطه مقاومت پراكنده نيروهاي ارتش عراق و عدم پاكسازي منطقه در ساعت 8 صبح 16 آبان ماه به پايان رسيد و در نتيجه آن 300 كيلومتر مربع از خاك عراق شامل پاسگاه هاي زبيدات ، شرهاني و ابوغريب و همچنين تاسيسات نفتي شامل 70 حلقه چاه نفت به تصرف رزمندگان اسلام در آمد و همچنين سازماندهي 14 تيپ عراقي در اين نبرد آسيب ديد .
تلفات و ضايعات وارده به دشمن شامل انهدام 8 تا 12 يگان سازماني تا 70 درصد ، انهدام 260 دستگاه تانك و نفربر ، 230 دستگاه خودرو ، سقوط 10 فروند هواپيما و به غنيمت گرفتن 150 دستگاه تانك و نفربر ، 250 دستگاه خودرو ، چندين دستگاه موشك انداز ماليوتكا و مقدار انبوهي سلاح سبك و كشته و زخمي نمودن و به اسارت درآوردن 10400 تن از نيروهاي دشمن بود .
نيروهاي عمل كننده ايران در اين عمليات شمال 4 لشگر پياده ، يك لشگر زرهي و يك تيپ احتياط از سپاه پاسداران انقلاب اسلامي و يك تيپ پياده از نيروي زميني ارتش بودند . نيروي زميني تازه تاسيس شده سپاه پاسداران در اين عمليات به خوبي از تانك ها و زره پوش هاي غنيمتي بهره برداري كرد .