צה"ל המשיך להזיז כוחות חי"ר דרומה, ואף החל בחלוקת צו 9 לבעלי תפקידים מיוחדים. חלוקת הצווים אושרה בידי ועדת החוץ והביטחון באותו היום.
במהלך 24 השעות הראשונות של המבצע נורו כ־250 רקטות לעבר ישראל, כ-71 מהן יורטו על ידי סוללות כיפת ברזל. עיקר הירי כוון לעבר אזור חבל אשכול, אופקים, אשדוד, אשקלון, קריית גת, קריית מלאכי ובאר שבע.
לקראת הערב נערך משאל טלפוני בין שרי הממשלה לאישור עקרוני לגיוס 75 אלף חיילים שאושר פה אחד. בפועל, גויסו במהלך כל המבצע כ־57,000 חיילים.
בערב תקף צה"ל כ-70 עמדות תת-קרקעיות לשיגור רקטות לטווח בינוני. בלילה המשיך צה"ל בתקיפת מטרות ואתרי שיגור. לילה שקט יחסית עבר על תושבי ישראל.
היום השלישי.
החמאס המשיך לשגר רקטות לעבר יישובי הדרום ומרכז הארץ. הישאם קנדיל, ראש ממשלת מצרים, הגיע דרך מעבר רפיח לביקור תמיכה ברצועת עזה. במהלך ביקורו, דן קנדיל עם ראש ממשלת חמאס, אסמאעיל הנייה, על התנאים להפסקת אש. נתניהו נענה בחיוב לבקשתו של קנדיל לנצור את האש למשך שלוש השעות שבהן היה אמור לבקר ברצועה, אך בסופו של דבר קטע קנדיל את ביקורו כבר לאחר שעה וחצי.
ניתן אישור לגיוס חירום של כ־30,000 חיילי מילואים אך בפועל גויסו כ־16 אלף חיילים באמצעות צו 8, מרביתם לצורך החלפת כוחות סדירים בגזרות שונות. בצהרי היום ירו מחבלים שתי רקטות M-75 לעבר תל אביב, אך הרקטות נחתו בשטחים פתוחים ולא גרמו נזק. ארגון גדודי עז א-דין אל-קסאם קיבל אחריות לשיגור רקטות אלו.
אחר הצהריים נורתה לראשונה רקטת M-75 לעבר ירושלים, שנפלה בשטח פתוח דרומית לירושלים, מבלי לגרום נזק. הזרוע הצבאית של חמאס (גדודי עז א-דין אל-קסאם) קיבלה על עצמה את האחריות לשיגור.
מאוחר בערב, הרג חיל האוויר הישראלי את אחמד אבו ג'לאל, מפקד פלוגה במערך הקרקעי של חמאס, בעת שהיה ברכב בדרכו לשגר טיל נ"ט יחד עם שני אחיו, פעילי חמאס גם כן. חאלד שאער, פעיל נוסף במערך הנ"ט של חמאס, נהרג אף הוא. בלילה הופצץ בניין משרד הפנים של חמאס ברצועת עזה.
ממשלת ישראל אישרה גיוס 75,000 חיילי מילואים.
היום הרביעי.
צה"ל הפציץ לפנות בוקר את בניין ממשלת חמאס בעזה ובתוכו לשכתו של ראש ממשלת חמאס, אסמאעיל הנייה.
בהוראת שר הביטחון הוצבה סוללת כיפת ברזל נוספת, חמישית במספר, כחודשיים מוקדם מן הצפוי, להגנת גוש דן. הסוללה ירטה רקטה ראשונה כשעה בלבד לאחר שהפכה למבצעית.
בצד ההתקפי, ביצע חיל האוויר הישראלי מספר סיכולים ממוקדים בהם נהרגו מספר פעילי חמאס, בהם בכיר במערך הברחות הנשק.
היום החמישי.
במשך הלילה תקף צה"ל מעל ל-70 מטרות ברצועת עזה. בשעות הבוקר פרץ צה"ל אל השידור של תחנת הרדיו של רצועת עזה ושידר הודעת אזהרה ליישובים ברצועת עזה הנמצאים ליד גבול ישראל מפני כניסה קרקעית לרצועה.
אחר הצהריים ניסה צה"ל לחסל את ראש מערך הרקטות של חמאס, יחיא רביע, אך בטעות תקף את בית משפחת אל-דאלו. עקב הטעות בזיהוי, נהרגו 12 פלסטינים.
בבוקר שוגרו שלוש רקטות לעבר מרחב גוש דן, שתיים מהן יורטו על ידי כיפת ברזל והשלישית נפלה בים. לאורך היום שוגרו כ-100 רקטות לעבר אשקלון, מועצה אזורית חוף אשקלון, אשדוד, שדרות, מועצה אזורית שער הנגב, מועצה אזורית שדות נגב, קריית גת, נתיבות, באר שבע, אופקים, גן יבנה ומועצה אזורית אשכול. מספר רקטות פגעו פגיעה ישירה בבניינים באופקים, אשדוד, אשקלון ובאר שבע. 40 רקטות יורטו על ידי כיפת ברזל. לקראת ערב שוגרו לראשונה לעבר גוש דן רקטות מסוג פג'ר 5.
היום השישי.
דובר צה"ל הודיע בבוקר כי ירי הרקטות נחלש ב-40 אחוזים. בהמשך היום נורו לישראל כ-105 רקטות ו-48 מהן יורטו על ידי כיפת ברזל.
בשעות הערב, בעקבות מידע מודיעיני שסיפק השב"כ, הפציץ חיל האוויר הישראלי מבנה בו שהו 4 מחבלים מהג'יהאד האסלאמי. הארבעה נפגעו בהתקפה אך לא ידוע האם נהרגו. כמו כן, חיסל צה"ל פעיל חמאס שנסע ברכב המסומן כרכב עיתונות, על מנת שזה יקנה לו חסינות מפני פגיעה.
היום השביעי.
בוקר יום זה התאפיין במטחי רקטות כבדים על רקע המשא ומתן על הפסקת אש. צה"ל המשיך לתקוף מטרות טרור ברצועת עזה, כולל משגרי רקטות ומנהרות תת-קרקעיות וכן פגע ב-11 חוליות שיגור. בשעות אחר הצהריים (בסביבות השעה 17:00) נהרגו 13 מחבלים בתקיפות צה"ל.
בצהריים אישר צה"ל ל-120 משאיות הנושאות סחורות וציוד הומניטרי להיכנס לרצועת עזה דרך מעבר כרם שלום, אך חמאס תקף את המעבר בירי רקטות ומרגמות ובכך גרם לסגירתו ולביטול כניסת המשאיות לרצועה.
במהלך היום נורו לעבר שטח ישראל כ-88 רקטות ויותר מ-40 מהן יורטו על ידי כיפת ברזל. רקטות אחדות פגעו בערים וגרמו לפצועים ולנזק. בצהריים נשמעה אזעקת אמת נוספת בירושלים רבתי ורקטה נחתה בכפר פלסטיני בגוש עציון. לראשונה מתחילת המבצע, פגעה רקטה מסוג פג'ר 5 בשטח בנוי בראשון לציון, מספר בני אדם נפצעו ונגרם נזק גדול למבנה.
ביהודה ושומרון פרצו הפגנות סוערות במהלכן הותקפו חיילים, שוטרי מג"ב, אזרחים וכלי רכב ביידוי אבנים ובבקבוקי תבערה. בחלחול נהרג מאש חיילי צה"ל פלסטיני שתקף חייל.
בשעות אחר הצהריים נהרגו חייל צה"ל ואזרח ישראלי בעקבות פגיעות פצצות מרגמה במועצה אזורית אשכול. כמו כן, מעל ל-10 אזרחים נפצעו מפגיעות רקטות בערים באר שבע, אשקלון וראשון לציון.
היום האחרון (שמיני).
רקטות נורו לעבר מועצה אזורית שער הנגב, אופקים, באר שבע, מועצה אזורית אשכול, מועצה אזורית בני שמעון, קריית גת, קריית מלאכי, אשדוד, גן יבנה ואשקלון. לא היו נפגעים או נזקים ברכוש. במושב בתחומי מועצה אזורית באר טוביה הייתה פגיעה ישירה בבית; מספר אנשים לקו בחרדה, והבית עלה באש. צה"ל המשיך לתקוף ברצועת עזה. במהלך אותו יום המשיך המשא ומתן על הפסקת אש. קצין צה"ל נפצע באורח אנוש מפגיעת רקטה, ולמחרת מת מפצעיו.
בשעות הצהריים, מחבל הטמין מטען חבלה באוטובוס דן, קו 142, שד' שאול המלך בתל אביב. מפיצוץ המטען כ-22 אנשים נפגעו, 3 מהם במצב בינוני-קשה. כעבור מספר ימים עצר השב"כ את המחבל שביצע את הפיגוע: ערבי-ישראלי מטייבה שהתאזרח בישראל במסגרת איחוד משפחות.
ביום זה כיפת ברזל יירטה כ-26 רקטות.
בשעות הערב התקיימה מסיבת עיתונאים במצרים בה הצהירו שר החוץ המצרי מוחמד כאמל עמר ושרת החוץ האמריקנית הילרי קלינטון על הפסקת אש מוסכמת על חמאס ועל ישראל. מסיבת עיתונאים התקיימה גם בירושלים בהשתתפות ראש הממשלה נתניהו, שר הביטחון ברק ושר החוץ ליברמן, שהודיעו על תמיכתם בהסכם להפסקת האש. הפסקת האש נכנסה לתוקף בשעה 21:00 אך בפועל גם בשעות שלאחר כניסת הפסקת האש לתוקף שוגרו לעבר יישובי הדרום רקטות ופצצות מרגמה, ולמחרת לא התקיימו לימודים ביישובים שבטווח 40 ק"מ מרצועת עזה.
סיכום.
לפי דובר צה"ל עד היום השמיני נורו על ישראל 1,506 רקטות, 431 מתוכן יורטו על ידי מערכת כיפת ברזל, 58 מהן נחתו בשטח בנוי (לפי משטרת ישראל 109 רקטות נחתו בשטח בנוי); ירי זה הוביל לשישה הרוגים מתושבי ישראל (ואחד נוסף שנפטר מפצעיו לאחר שנה וחצי), שניים מהם חיילים. התפלגות מספר הרקטות שנורו לעבר ישראל לפי ימים:
צה"ל דיווח כי פגע בלמעלה מ-1,600 מטרות וחיסל מעל 65 פעילי טרור. לפי דובר צה"ל, מתוך 177 פלסטינים שנהרגו במבצע, כ-120 היו מחבלים.
בבדיקה שערך המרכז למורשת המודיעין כחודש לאחר סיום המבצע, זוהו 169 הרוגים ברצועה, מתוכם 101 פעילי טרור ו-68 אזרחים בלתי מעורבים.
מקורות פלסטינים רשמיים דיווחו שמאז תחילת המבצע נהרגו 102 אזרחים ו-45 חמושים ברצועת עזה.
לפי תחקיר ארגון "בצלם" נהרגו במבצע 167 פלסטינים. 87 מהם השתתפו בלחימה, 7 היו יעד להתנקשויות, 87 מההרוגים הפלסטינים לא היו מעורבים בלחימה 20 מהם ילדים עד גיל 12 ו-11 הרוגים שלא ניתן לקבוע בוודאות האם היו מעורבים בלחימה. רוב ההרוגים מקרב האזרחים הפלסטינים נהרגו בארבעת הימים האחרונים למבצע.
טקטיקה.
ישראל.
פעילות צה"ל במבצע עמוד ענן התאפיינה בעיקר בתקיפות אוויריות על יעדים ברצועת עזה, בהתאם לכך נטל בו חלק עיקרי חיל האוויר. ישראל גייסה עשרות אלפי חיילי מילואים כהיערכות אפשרית לפעילות קרקעית נרחבת ברצועת עזה, שלבסוף לא התממשה, בין היתר בשל החשש מביטול חד צדדי של הסכם השלום עם מצרים על ידי שלטון האחים המוסלמים, וכן בשל התרוקנות מלאי טילי הטמי"ר במערכת כיפת ברזל.
במהלך מבצע עמוד ענן בוצעו כ־1,500 תקיפות, כאשר מרביתם כוונו ליעדים צבאיים ברצועת עזה, בדגש על מערך הרקטות של חמאס, שרבים מהם הוטמנו מתחת לקרקע או סמוך לתשתיות אזרחיות. מטרת התקיפות הייתה לפגוע קשות ביכולת שיגור הרקטות של חמאס, בפרט במערך הרקטי לטווח בינוני (שכלל גם רקטות פג'ר 5), עליו ניתן דגש מיוחד בתקיפה הראשונית בפתיחת המבצע. לפי הערכת צה"ל, יכולת השיגור של חמאס נפגעה קשות ויכולת השיגור לטווח בינוני (אזור גוש דן) הושמדה כמעט לחלוטין. כ-1,000 תקיפות מסך 1,500 התקיפות שבוצעו על ידי צה"ל כוונו כנגד משגרי הרקטות, אתרי שיגור רקטות וחוליות שיגור.
שאר התקיפות התמקדו ביעדים צבאיים אחרים ויעדים שלטוניים של החמאס, כדוגמת בניין ממשלת החמאס ולשכתו של אסמאעיל הנייה, ואף יעדים תקשורתיים כדוגמת תחנות טלוויזיה, וכן גשרים. ישראל נמנעה כמעט לגמרי מתקיפת תשתיות אזרחיות אחרות, כדוגמת דרכים ומערכת אספקת החשמל. זאת בניגוד לטקטיקה במבצע עופרת יצוקה, שכללה פגיעה קשה בתשתיות אזרחיות. ניתן דגש במהלך הלחימה על שימוש בחימוש מונחה מדויק על מנת למנוע פגיעות סביבתיות בעת פגיעה במטרות ששכנו בסביבה אזרחית צפופה.
יעדי תקיפה אחרים היו מנהרות ההברחה המקשרות בין רצועת עזה למצרים. במהלך הלחימה נפגעו כשני שלישים ממנהרות אלו.