Von Beirut aus nahm Carlos an der Planung des Angriffs auf das OPEC-Hauptquartier in Wien teil. Am 21. Dezember 1975 führte er das sechsköpfige Team an, das die Attacke auf das Treffen der OPEC-Führer durchführte, drei Personen ermordete und 60 Geiseln nahm. Am folgenden Tag wurde den Terroristen ein Flugzeug zur Verfügung gestellt, in welchem sie 42 Geiseln mit nach Algier nahmen, 30 der Entführten ließen sie dort frei. Anschließend flog die Douglas DC-9 nach Tripolis, wo weitere Geiseln freikamen, und kehrte wieder nach Algier zurück. Dort wurden auch die restlichen Geiseln freigelassen; den Terroristen wurde Asyl gewährt. Ramírez Sánchez verließ kurz darauf Algerien, ging nach Libyen und darauf in den Südjemen, wo er in Aden an einem Treffen führender PFLP-Mitglieder teilnahm. Dort musste er sich dafür rechtfertigen, dass er zwei der Geiseln, den saudi-arabischen und den iranischen Ölminister, nicht exekutiert hatte. Angeblich hatte er auch einen Teil des Lösegelds unterschlagen. Daraufhin wurde er von den Führern der PFLP, George Habasch und Wadi Haddad, aus der Organisation ausgestoßen.