Напередодні, 27 липня, майже 200 бійців бригади НГУ «Азов» були переведені до поспіхом відремонтованого приміщення в промзоні колонії. Наступного вечора їх вишикували, перевірили за списком і по одному заводили в барак, заборонивши виходити на вулицю. Ця підготовка до жахливої події стала передвісником трагедії.

Близько 23:15 за межами колонії пролунав вибух, а біля опівночі — другий, уже всередині бараку. Внаслідок вибуху приміщення бараку завалилося і спалахнула пожежа. В’язні, які перебували в епіцентрі вибуху та вогню, загинули всі; інші отримали важкі поранення і страшні опіки. Звідти чулися крики, але зайти всередину було неможливо. Адміністрація колонії не вживала заходів для гасіння пожежі та надання медичної допомоги, що призвело до смертей від втрати крові та больового шоку.

Лише через три години після теракту окупаційна адміністрація колонії дозволила полоненим з медичним досвідом надавати допомогу тим, хто зміг вибратись назовні. Евакуація постраждалих розпочалася лише вранці та проводилася вантажівками. Через таке транспортування частина поранених загинула в дорозі, що додало трагізму події.

11 жовтня 2022 року Україні повернули тіла українських військових, серед яких, за результатами молекулярно-генетичних експертиз, ідентифікували понад 50 загиблих в Оленівці. Триває ідентифікація інших тіл. Також не завершене слідство у кримінальному провадженні, відкритому Офісом Генерального прокурора за фактом обстрілу колонії в Оленівці. Російських військових звинувачують у порушенні законів та звичаїв війни, жорстокому поводженні з військовополоненими та цивільним населенням, що поєднано з умисним убивством.

26 червня 2025 року ООН опублікувала доповідь, у якій визнала, що полонених в Оленівці вбила Росія, застосувавши термобаричні снаряди типу 30Ф74. У звіті наголошується, що при визначенні винних варто звернути особливу увагу на 61-у та 155-у бригади морської піхоти та 11-й окремий гвардійський мотострілецький полк ЗС РФ.