多國部隊人數為69萬人;坦克3700輛，其中美國2000輛;裝甲車5600輛;作戰飛機1740架，包括了美國F-117A隱形戰斗機59架，B-52轟炸機40架;戰艦247艘，航空母艦9艘(美國的薩拉托加號航空母艦、肯尼迪號航空母艦、中途島號航空母艦、羅斯福號航空母艦、突擊者號航空母艦、美國號航空母艦、法國的克里蒙梭級航空母艦"克里孟梭"號、福煦號航空母艦和英國的皇家方舟號航空母艦)伊拉克有恢復和新建24個師，使軍隊總兵力達到77個師、120萬人。
同時加強了科威特戰區的兵力部署，按三道防線共部署42個師， 約54萬人，坦克4280輛、火炮2800門、裝甲輸送車2800輛。
1991年1月17日當地時間凌晨2時，在伊拉克拒不執行安理會第678號決議情況下，多國部隊航空兵空襲伊拉克，發起"沙漠風暴"行動。
美軍的空襲行動開始實施。整個空襲包括"沙漠風暴"計劃四個作戰階段的前三個，美軍稱之為空中戰局。按計劃三個階段同時開始，齊頭推進，逐一達 到既定目標。
通常的空襲模式是，由EF-111、EA-6B和EC-130H等電子戰飛機先開闢 通路，擔負攻擊任務的F-117、F-117A、F-AEAF、A-6、A-10、AV-8B、F-15E、B-52等型飛機攻擊各指定目標，F-14、F-15C、F-16和F/A-18等飛機則擔負掩護任務。
日出動量達2000至3000架次。2月，多國部隊逐漸取得了壓倒性的優勢，消滅了伊拉克在科威特的駐軍。
2月15日，伊拉克宣布願意接受安理會第660號決議，有條件地從科威特撤軍。
2月19日，蘇聯提出四條和平建議，薩達姆表示同意。
2月22日，蘇聯進一步提出伊拉克撤軍方案:停火一天後開始撤軍，在21天內撤完。但後來被美國拒絕。
截至2月23日，多國部隊共出動飛機近10萬架次，投彈9萬噸，發射288枚戰斧巡航導 彈和35枚空射巡航導 彈，並使用一系列最新式飛機和各種精確制導武器，對選定目標實施多方向、多波次、高強度的持續空襲，極大削弱了伊軍的C3I(指揮、控制、通信和情報)能力、戰爭潛力和戰略反擊能力，使科威特戰場伊軍前沿部隊損失近50%，後方部隊損失約25%，為發起地面進攻創造了條件。
在此期間，伊軍實施消極防御，以藏于地下、隱真示假、疏散國外等措施躲避空襲，保存實力;同時不斷以飛毛腿導 彈襲擊以色列、沙特、巴林境內的目標，迫使多國部隊延長空中戰役時間並出動大量飛機尋殲伊軍飛毛腿導 彈。
伊海空軍則對多國部隊實施有限反擊，多次以飛機和導 彈艇出擊，但均告失敗，發射的飛毛腿導 彈多數偏離預定目標或被美愛國者防空導 彈擊落。
2月24日當地時間4時，多國部隊發起地面進攻， 在沙科、沙伊邊界約500千米正面上由東向西展開5個進攻集團:阿拉伯國家東線聯合部隊，沿海岸向北進攻，佔領科威特市。
美第1陸戰遠征部隊從沙科邊界"肘部"向北進攻，奪取穆特拉山口，切斷科威特市通往科東北部的道路，將伊軍主力吸引到科威特;阿拉伯國家北線聯合部隊從沙科邊界西段向阿里塞米姆機場方向進攻，協同友鄰部隊消滅科威特境內伊軍並佔領科威特市。
美第七軍實施主要突擊，從巴廷干河以西向北推進，直插伊拉克縱深，而後揮師東進，與其左鄰第十八空降軍協同作戰，將伊拉克共和國衛隊(約8個師)圍殲在巴士拉以南地區;美第十八空降軍實施輔助突擊，從沙伊邊境突入伊境至幼發拉底河岸，控制塞馬沃以東通往巴格達的8號公路，孤立科威特境內伊軍部隊，協同美第七軍殲滅伊軍共和國衛隊。
伊軍繼續向沙特、以色列和巴林發射導 彈 ，使美軍傷亡百余人;在海灣布設水 雷1167枚，炸傷美海軍兩艘軍艦。
2月26日，薩達姆宣布接受停火，伊軍迅即崩潰。
28日晨8時，多國部隊宣布停止進攻，歷時100小時的地面戰役至此結束。
2月28日，達成停戰協議，海灣戰爭結束。
3月10日，"告別沙漠行動"開始，美軍從波斯灣撤離54萬軍隊。
4月3日，聯合國安理會通過關于海灣戰爭永久停火的687號決議。 古巴反對，也門和厄瓜多爾棄權。
5月20日，聯合國安理會通過關于要求伊拉克應支付海灣戰爭賠償金和設立賠償基金委員會的第692號決議。"沙漠風暴"作戰行動中，空襲佔據了主要的地位。
其中，美國、英國、法國、加拿大、沙特、阿聯酋、科威特、阿曼等國共在沙特、巴林、卡特爾、阿曼、阿聯酋、土耳其和迪哥加西亞的空軍基地部署了1200多架作戰飛機。
包括了F-117隱形戰斗機、F-15E戰斗轟炸機、F-15C/D戰斗機、F-111戰斗轟炸機、F-4C反雷達攻擊機、B-52C戰略轟炸機，另外還有法國的幻影-2000和英國的"旋風"等戰斗機，電子戰飛機則包括了E-3D空中預警機、EF-111A電子干擾機、E-8A聯合監視與目標攻擊系統飛機、TR-19戰略偵察機、RF-4C戰術偵察機等當時世界上最先進的信息化、電子戰機群。
另外，還有3個航母戰斗群，游弋在地中海、紅海和阿拉伯海的海上陣地上。
戰略投送能力是衡量陸軍強大與否的標準，美軍提出即時全球打擊系統，其中陸軍要在96小時內將1個旅、120小時內將1個師、30天內將5個師的作戰部隊部署到全球任何地區，就是為陸軍插上了飛翔的翅膀。
第一次海灣戰爭,42天內美軍在海灣地區的總兵力43萬人,其中陸軍26萬人,海軍5萬人,空軍4萬人,海軍陸戰隊8萬人;其他多國總兵力為7萬人。合計50萬大軍。這大大超出了美軍提出的30天內部署5個陸軍作戰師的作戰預期。