בצה"ל השלימו את התחקיר המבצעי על הפלישה והקרב במוצב נחל עוז. התחקיר הושלם והוצג בפני המשפחות השכולות, המפקדים והחיילים שהיו במוצב. התחקיר, שנערך בהובלת הרמטכ"ל הרצי הלוי, הוצג גם לשר הביטחון ישראל כ"ץ. במתקפה על המחנה נהרגו 53 חיילות וחיילים, קצינות וקצינים, ונחטפו לשטח רצועת עזה 10 חיילות וחיילים. שלושה מהם עדיין מצויים בשבי ארגון הטרור חמאס.
מהתחקיר עולה כי צה"ל לא הצליח להגן כראוי על מחנה נחל עוז במהלך המתקפה, והכישלון הזה ממחיש את הליקויים במוכנות צה"ל והמחנה להתקפה קרקעית רחבה, במיוחד תחת ירי רקטי. יחד עם זאת, בולטת גבורה יוצאת דופן של החיילות והחיילים, הלוחמים והקצינים מחטיבת גולני, חטיבה 7, יחידת "רוכב שמיים", התצפיתניות ולוחמי חיל האיסוף הקרבי - אשר עמדו בפני מאות מחבלים באומץ ובנחישות.
התחקיר מציג את השתלשלות האירועים, ניהול הקרב וההתנהלות המבצעית של כוחות הביטחון. אף שבמהלך הקרב התגלו כשלים תפעוליים, הוא גם מביא לידי ביטוי את עמידת הלוחמים בגבורה במצב מורכב, תוך נחיתות מספרית מול אויב אכזרי.

מהנתונים שפרסם צה"ל על התקיפות במרחב נחל עוז עולה תמונת הקרב שהתנהל במוצב. החל מהשעה 07:47, הותקף המוצב 14 פעמים באמצעות כטב"מים, לצד 6 תקיפות של מסוקי קרב וירי של כ-150 פגזי ארטילריה.
אחת מתקיפות הכטב"ם אף הצילה את חייהן של 11 חיילות, לאחר שהניסה מחבלים שניסו לפרוץ לחדר בו הסתתרו. במרחב נחל עוז כולו, נרשמו 77 תקיפות כטב"ם, 36 תקיפות מסק"ר, למעלה מ-1,600 פגזי ארטילריה ו-10 תקיפות קרב נוספות. על פי הערכות בצה"ל, כ-60 מחבלים חוסלו על ידי חיל האוויר במרחב.

הלילה שקדם למתקפה על המוצב
במהלך הלילה שקדם למתקפה על מחנה נחל עוז לא התקבלו דיווחים חריגים מחטיבה 13 או מכוחות האיסוף. רק לאחר השעה 04:00 התקבלה אינדיקציה בגדר המערכת, אשר הובילה להנחיה האוסרת על ירידה לציר הסמוך. זמן קצר לאחר מכן, האירוע הסתיים מבלי שהיו אינדיקציות חריגות נוספות.
בשעה 05:30 נערכה הערכת מצב בראשות סגן מפקד גדוד 13, במקביל לכוננות של חלק מהכוחות בגזרה. במסגרת זו יצא חפ"ק מ"מ ממחנה נחל עוז, בליווי שני רכבי סיור. בנוסף, הוקם כוח כוננות של טנק ונגמ"ש מרכבתי אשר שהו במרחב "חץ שחור".
בשעה 06:29 פתח ארגון חמאס בירי רקטי מאסיבי לעבר כלל יישובי הדרום ועורף מדינת ישראל. המחבלים, שהצליחו לפרוץ את המכשול בעשרות נתיבי חדירה, חדרו למעמקי היישובים והמחנות באמצעות רכבים, אופנועים ואף באופן רגלי. בתוך דקות ספורות, לוחמי הגדוד, שהיו תחת מתקפה מאורגנת היטב, מצאו את עצמם נתונים לנחיתות מספרית קשה מול אויב עוצמתי ומאורגן.

החדירה למוצב והקרבות הקשים
שלב א' - חדירת המחבלים והלחימה במחנה (06:29-08:20)
6:29 - התצפיתניות דיווחו על התקרבות אויב לגדר, ומפקד הגזרה הכריז על "אירוע מורכב".
6:31 - דיווחים נוספים מחמ"ל התצפיתניות על חדירה נוספת של חוליות מחבלים לשטח ישראל. סמג"ד יצא לציר למנוע חדירה ליישובים.
6:45 - כוחות האויב הגיעו למחנה והחיילים בעמדות ניהלו חילופי אש מול המחבלים שניסו לחדור למחנה.
6:55 - סמג"ד 13 נפצע במהלך הקרב עם הכוח העיקרי של המחבלים.
7:05 - המחבלים חדרו למחנה, מפקד מחלקה פקד על הלוחמים לצאת ולהילחם.
7:30 - קרב בעמדת הכניסה (ש"ג) הסתיים כאשר המחבלים הכריעו את העמדה והרגו את הלוחמים בכוח.
7:40 - כוח מפקד פלוגה ב' נכנס למחנה והחל להילחם, מפקד פלוגה ב' נפצע.
8:04 - תקיפות כלי טיס הצילו את חייהן של 11 חיילות שנשארו במיגוניות.

שלב ב' - המשך הקרב במחנה (08:20 - 12:00)
8:53 - טנק של כוח השריון נפגע משני טילים והושבת.
9:00 - צוות טנק זיהה גל שני של מחבלים, הסתער עליו והכוח נפגע מטיל נ"ט.
9:02 - טנק נוסף נפגע מטיל והצוות נפצע.
10:00 - החלו חטיפות, כולל חטיפת שלושה לוחמים מהטנק המושבת.
10:20 - שבע תצפיתניות נחטפו ונלקחו לרצועת עזה.
12:00 - המחבלים הציתו את החמ"ל שבו היו נצורים חיילים וקצינים, חלקם הצליחו לברוח.

שלב ג' - הגעת כוחות החילוץ ועד 20:00
12:00 - כוח חפ"ק מפקד גדוד 890 הגיע למחנה, יחד עם כוח צנחנים נוסף וימ"מ.
13:36 - הכוחות חיפשו ותקפו את המחבלים שנותרו במחנה.
17:00 - דיווח ברשת הקשר מציין כי מחנה נחל עוז מטוהר ממחבלים.
המסקנות
פער בהערכות ובמוכנות: גודל המתקפה והפער בהכנות של המחנה לתרחיש של התקפה מסוג זה הובילו לכשל בהגנה עליו. לא נערך דיווח או תכנון מדויק למתקפה קרקעית בקנה מידה כזה
ליקויים במיגון ובתכנון המחנה: בסיס נחל עוז לא היה מותאם להתמודדות עם מתקפה קרקעית. המיגון במחנה הוקם בעיקר לצורך הגנה מפני ירי טילים, ולא תוכנן כנגד חדירת מחבלים או מתקפות קרקעיות. המרחבים המוגנים היו חסרי כושר עמידה לחדירה קרקעית.
הגנה על החמ"ל: למרות שהחמ"ל היה היעד הקרוב והמאוים ביותר, המיגון בו תוכנן על בסיס איום של ירי טילים ולא עמד באיומים של פשיטה קרקעית. לא בוצעו התאמות לתקיפות קרקעיות.
מצב כוננות לא תואם: מצב הכוננות במחנה לא היה מותאם לאיום שעמד בפניו, במיוחד בהשוואה לתרחיש של התקפה קרקעית רכובה. כמות הלוחמים בעמדות השמירה לא תאמה את גודל המחנה ואת מיקומו בקו קדמי.

הגנה על כוחות שאינם לוחמים: לא הייתה תוכנית הגנה ברורה לכוחות שאינם לוחמים, דוגמת התצפיתניות ולא תורגלה התקפה על המחנה. פערים אלו גרמו לפגיעה קשה בכוחות שאינם לוחמים וקשיים ביכולת הכוחות הלוחמים להגן על המחנה.
פגיעה במערך הפיקוד והשליטה: מתקפת הפתע גרמה לכך שחלק מהמפקדים בשטח נהרגו במהרה. עקב הפגיעה במערך הפיקוד, הכוחות נלחמו ללא סדר וללא פקודות ברורות - דבר שפגע בתיאום ובמהלך הקרב.
החלטות חיוביות ויכולת התפקוד תחת לחץ: צוות התחקור ציין לשבח את החלטת המפקדים לשלוח את הכוחות הזמינים להילחם בקיבוצים ולסייע לתושבים. כמו כן, צויין גם תפקודן של התצפיתניות ומפקדת מחלקת האיסוף, אשר המשיכו להעביר דיווחים מבצעיים בצורה מאורגנת ובקור רוח תוך כדי המתקפה.
המלצות על ציון לשבח: צוות התחקור המליץ על הענקת ציון לשבח לחיילים, קצינים ולוחמים מחטיבת גולני, חטיבה 7, גדוד 414, יחידת "רוכב שמיים" והחטיבה הצפונית, על תפקודם בחירוף נפש, פועלם בקור רוח וחתירתם למגע תחת מתקפת הפתע.