به گزارش مفدا کاشان؛ این عملیات در تاریخ ۳ دی ۱۳۶۵ در محور ابوالخصیب در جنوب عراق، به صورت گسترده و با هدف آماده‌سازی مقدمات فتح بصره، توسط نیروهای مسلح ایران آغاز شد و در پی لو رفتن طرح عملیات و با عملیات کربلای ۴ قرار بود با استفاده از تاریکی شب، به صورت ناگهانی انجام شود و هدف از انجام آن، گرفتن نقطه اتکایی در ساحلِ غربی آب‌راه اروندرود بود. پس از تسخیر ساحل غربی، قرار بود تهاجم تا تصرف بصره ادامه یابد. عملیات کربلای ۴ در واقع بخشی از عملیات کربلای ۵ بود، که با شکست این عملیات، ۲ هفته بعد عملیات کربلای ۵ به صورت جداگانه انجام شد. هدف ابتدایی تسخیر جزیره ام‌الرصاص و سایر جزایر و جاده‌های اطراف آن بود، تا محاصره شهر بصره تکمیل شود. از دلایل تأکید بر تعجیل در این عملیات تحت تأثیر قرار دادن کنفرانس سازمان همکاری اسلامی بود، که در آن مقطع زمانی در کشور کویت برگزار می‌شد.
عراقی‌ها خطوط دفاعی ایستای استواری را در اطراف شهر بصره ساخته بودند. این خطوط شامل ۵ حلقه دفاعی بود، که با آب‌راه طبیعی مثل اروندرود و آبگیرهای مصنوعی همانند دریاچه‌های پرورش ماهی در اطراف رودخانه جاسم حمایت می‌شد. دریاچه پرورش ماهی، از مین، سیم خاردار زیرآبی، الکترود و سایر موانع، انباشته شده بود. علاوه بر این موانع، در پشت هر آب‌راه و هر خط دفاعی نیز سیستم توپخانه‌ای هدایت راداری، پشتیبانی نیروی هوایی و هلی‌کوپترهای تهاجمی با قابلیت استفاده از گازهای شیمیایی، از مواضع عراق پشتیبانی می‌کردند.
فرماندهان وقت سپاه پاسداران، قبل از عملیات میزان غافلگیری نیروهای عراقی را متغیر و رو به کاهش، برآورد کرده بودند. فرمانده وقت سپاه، محسن رضایی، بعدها گفته بود:
تا یک هفته قبل از عملیات بر اساس ارزیابی فرماندهان، غافلگیری در حدود ۸۰ درصد بود، اما از یک هفته به عملیات هر چه به شب عملیات نزدیک می‌شدیم، این رقم کاهش می‌یافت، تا حدی که شب عملیات به حدود ۵۰ درصد رسیده بود.
وی در چگونگی محاسبه رقم ۵۰ درصد، مدرک و سندی ارائه نداده‌است.با این حال با ناهماهنگی‌هایی که میان فرماندهی کل جنگ و فرماندهان سپاه وجود داشت، این عملیات انجام شد. دربارهٔ عامل لو رفتن عملیات مجموعه‌ای از کمک‌های اطلاعاتی ایالات متحده آمریکا به عراق، ستون پنجمی سازمان مجاهدین خلق ایران و پناهنده شدن برخی افراد رده‌بالای سیاسی، به خارج از کشور ذکر شده‌است.جلال‌الدین طاهری در جریان این عملیات گفت:
شب عملیات کربلای ۴ اکبر هاشمی رفسنجانی اصرار زیادی بر اجرای عملیات داشت. من و صادق خرازی رفتیم و منورهایی را مشاهده کردیم. ما تحرک نیروها را می‌دیدیم. من به خرازی گفتم که برود و به هاشمی بگوید عملیات لو رفته‌است. خرازی رفت و بعد آمد و گفت آقای هاشمی گفته من مقلد امامم و عملیات باید انجام بشود. من به ایشان گفتم که اگر امام هم این شرایط را ببیند، اجازه اجرای عملیات را نمی‌دهد. از این جهت عملیات صورت گرفت و فرماندهان هم مقاومتی در جلوگیری از اجرای عملیات نکردند. شاید فرماندهان بنا بر موقعیت خود با هاشمی مخالفت نکرده‌اند.تحمل تلفات بالای انسانی در روزهای نخست، در تاریخ ۵ دی ۱۳۶۵ با عقب‌نشینی نیروهای ایرانی، پایان یافت.