多国部队人数为69万人;坦克3700辆，其中美国2000辆;装甲车5600辆;作战飞机1740架，包括了美国F-117A隐形战斗机59架，B-52轰炸机40架;战舰247艘，航空母舰9艘(美国的萨拉托加号航空母舰、肯尼迪号航空母舰、中途岛号航空母舰、罗斯福号航空母舰、突击者号航空母舰、美国号航空母舰、法国的克里蒙梭级航空母舰"克里孟梭"号、福煦号航空母舰和英国的皇家方舟号航空母舰)伊拉克有恢复和新建24个师，使军队总兵力达到77个师、120万人。
同时加强了科威特战区的兵力部署，按三道防线共部署42个师， 约54万人，坦克4280辆、火炮2800门、装甲输送车2800辆。
1991年1月17日当地时间凌晨2时，在伊拉克拒不执行安理会第678号决议情况下，多国部队航空兵空袭伊拉克，发起"沙漠风暴"行动。
美军的空袭行动开始实施。整个空袭包括"沙漠风暴"计划四个作战阶段的前三个，美军称之为空中战局。按计划三个阶段同时开始，齐头推进，逐一达 到既定目标。
通常的空袭模式是，由EF-111、EA-6B和EC-130H等电子战飞机先开辟 通路，担负攻击任务的F-117、F-117A、F-111DAEAF、A-6、A-10、AV-8B、F-15E、B-52等型飞机攻击各指定目标，F-14、F-15C、F-16和F/A-18等飞机则担负掩护任务。
日出动量达2000至3000架次。2月，多国部队逐渐取得了压倒性的优势，消灭了伊拉克在科威特的驻军。
2月15日，伊拉克宣布愿意接受安理会第660号决议，有条件地从科威特撤军。
2月19日，苏联提出四条和平建议，萨达姆表示同意。
2月22日，苏联进一步提出伊拉克撤军方案:停火一天后开始撤军，在21天内撤完。但后来被美国拒绝。
截至2月23日，多国部队共出动飞机近10万架次，投弹9万吨，发射288枚战斧巡航导 弹和35枚空射巡航导 弹，并使用一系列最新式飞机和各种精确制导武器，对选定目标实施多方向、多波次、高强度的持续空袭，极大削弱了伊军的C3I(指挥、控制、通信和情报)能力、战争潜力和战略反击能力，使科威特战场伊军前沿部队损失近50%，后方部队损失约25%，为发起地面进攻创造了条件。
在此期间，伊军实施消极防御，以藏于地下、隐真示假、疏散国外等措施躲避空袭，保存实力;同时不断以飞毛腿导 弹袭击以色列、沙特、巴林境内的目标，迫使多国部队延长空中战役时间并出动大量飞机寻歼伊军飞毛腿导 弹。
伊海空军则对多国部队实施有限反击，多次以飞机和导 弹艇出击，但均告失败，发射的飞毛腿导 弹多数偏离预定目标或被美爱国者防空导 弹击落。
2月24日当地时间4时，多国部队发起地面进攻， 在沙科、沙伊边界约500千米正面上由东向西展开5个进攻集团:阿拉伯国家东线联合部队，沿海岸向北进攻，占领科威特市。
美第1陆战远征部队从沙科边界"肘部"向北进攻，夺取穆特拉山口，切断科威特市通往科东北部的道路，将伊军主力吸引到科威特;阿拉伯国家北线联合部队从沙科边界西段向阿里塞米姆机场方向进攻，协同友邻部队消灭科威特境内伊军并占领科威特市。
美第七军实施主要突击，从巴廷干河以西向北推进，直插伊拉克纵深，而后挥师东进，与其左邻第十八空降军协同作战，将伊拉克共和国卫队(约8个师)围歼在巴士拉以南地区;美第十八空降军实施辅助突击，从沙伊边境突入伊境至幼发拉底河岸，控制塞马沃以东通往巴格达的8号公路，孤立科威特境内伊军部队，协同美第七军歼灭伊军共和国卫队。
伊军继续向沙特、以色列和巴林发射导 弹 ，使美军伤亡百余人;在海湾布设水 雷1167枚，炸伤美海军两艘军舰。
2月26日，萨达姆宣布接受停火，伊军迅即崩溃。
28日晨8时，多国部队宣布停止进攻，历时100小时的地面战役至此结束。
2月28日，达成停战协议，海湾战争结束。
3月10日，"告别沙漠行动"开始，美军从波斯湾撤离54万军队。
4月3日，联合国安理会通过关于海湾战争永久停火的687号决议。 古巴反对，也门和厄瓜多尔弃权。
5月20日，联合国安理会通过关于要求伊拉克应支付海湾战争赔偿金和设立赔偿基金委员会的第692号决议。"沙漠风暴"作战行动中，空袭占据了主要的地位。
其中，美国、英国、法国、加拿大、沙特、阿联酋、科威特、阿曼等国共在沙特、巴林、卡特尔、阿曼、阿联酋、土耳其和迪哥加西亚的空军基地部署了1200多架作战飞机。
包括了F-117隐形战斗机、F-15E战斗轰炸机、F-15C/D战斗机、F-111战斗轰炸机、F-4C反雷达攻击机、B-52C战略轰炸机，另外还有法国的幻影-2000和英国的"旋风"等战斗机，电子战飞机则包括了E-3D空中预警机、EF-111A电子干扰机、E-8A联合监视与目标攻击系统飞机、TR-19战略侦察机、RF-4C战术侦察机等当时世界上最先进的信息化、电子战机群。
另外，还有3个航母战斗群，游弋在地中海、红海和阿拉伯海的海上阵地上。
战略投送能力是衡量陆军强大与否的标准，美军提出即时全球打击系统，其中陆军要在96小时内将1个旅、120小时内将1个师、30天内将5个师的作战部队部署到全球任何地区，就是为陆军插上了飞翔的翅膀。
第一次海湾战争,42天内美军在海湾地区的总兵力43万人,其中陆军26万人,海军5万人,空军4万人,海军陆战队8万人;其他多国总兵力为7万人。合计50万大军。这大大超出了美军提出的30天内部署5个陆军作战师的作战预期。