これらの状況を受けて、事件発生から127日後の4月22日に、ペルー海軍特殊作戦部隊（FOES/Fuerza de Operaciones Especiales）を中心とした軍・警察の合同特殊部隊が公邸に突入し、最後まで拘束されていた72人の人質（日本人の人質は24人）のうち71人を救出した。同年2月より掘削を進めていた公邸地下のトンネルを利用したことに特徴があり、作戦名も古代の大規模な地下通路で有名な世界遺産、チャビン・デ・ワンタルに由来する。作戦の実行に際し、公には突入作戦を避けることを主張していた橋本首相への事前通告はなかったとされている。4月22日午後、MRTAが日課となっていたサッカーを始め、このために1人を除くMRTA構成員全員が1階にいたことが、密かに持ち込まれた無線機を使用したペルー海軍のジャン・ピエトリ中将からの連絡により判明した。この連絡を受けて突入作戦の実行が決定され、その連絡を受けたピエトリ中将らは2階にいた人質の多くを急いで奥の部屋に押しとどめた。人質が2階に集結したことを受けて15時23分に突入作戦は開始された。掘削を進めていた作戦用トンネルの終着地となる1階の床の数箇所が爆破され、その穴と正門から部隊が突入した。日本人の人質達は、部屋に留まるように言われていたが、突入があることまでは知らされておらず、後に解放された人質の一人は、当時暇潰しに麻雀に興じていた者の中には、突入時の混乱の中で「伏せろ」という声を聞き、麻雀牌を伏せることと勘違いした者もいたと語っている。作戦は成功し、ほとんどの人質は無傷で解放されたが、脱出時に落下したり銃弾を受けたフランシスコ・トゥデラ外務大臣や青木大使ら複数の重軽傷者を出した他、人質のカルロス・ジュスティ最高裁判事と、特殊部隊のファン・バレル中佐、ラウル・ヒメネス中尉の計3名が殉職し、MRTA構成員は14人全員が死んだ。なおこの作戦は、大使館周辺に事件の報道のために集結していた世界各国のテレビ局のカメラによって世界中に生中継で放送され、日本のテレビ局も通常の番組を中断して現場からの生放送を行った。映像には特殊部隊による突撃や人質の脱出、屋上に掲げられていたMRTAの旗（大使館の国旗掲揚台ではない）が引きずり下ろされる映像が記録されている。この際、協力関係にあったSASより突入訓練を受けたペルー海軍特殊作戦部隊が、PDWという新カテゴリー銃であるFN P90を使用して話題になった。
旧田富町（現中央市）の釜無川左岸沿いには、臼井沼（うすいぬま地図）と呼ばれる約18ヘクタールの湿地帯があった。臼井沼は、野鳥の生息地として山梨県民に知られていたが、埋め立てられた。これは、当時の田富町民が総決起大会を開き、「地方病撲滅のためには、ミヤイリガイ繁殖の温床となっている沼を埋め立てるしかない」と決議したためである。圃場整備された水田や畑地等、他のミヤイリガイ生息地と異なり、道もなく雑草の生い茂る臼井沼中央部へは人間が近付くことが困難であったため、臼井沼での効率的な殺貝は難しかったのである。甲府盆地各所で殺貝対策の著しい効果が現れ始めていた1970年代も、臼井沼ではミヤイリガイが大量に繁殖を続けていた。実際に、山梨県衛生公害研究所の調査による臼井沼で捕獲したノネズミのうち、地方病に感染していた個体数は、1971年（昭和46年）では13匹中8匹 (61.5%)、1975年（昭和50年）も73匹中24匹 (32.9%) という高い感染率であった。臼井沼周辺住民や町議らが中心となり当時の田富町議会でも審議が繰り返され、1976年（昭和51年）3月、田富町は、山梨県議会議長宛に臼井沼埋立ての請願書を提出した。この動きに対して野鳥保護団体は「渡り鳥の中継地として貴重」と反論し、同年4月に「臼井沼の開発について考えましょう」と題した、埋立て反対趣旨を書いたパンフレットを作成し田富町全戸に配布した。また、ミヤイリガイについてはコンクリート溝渠による防除に留め、沼の埋立ては避けるべきだと当時の山梨県知事田辺国男に陳情している。一方、田富町を含む山梨県下の市町村で構成される山梨地方病撲滅協力会は、臼井沼の全面埋め立ての必要性を訴える陳情書を同年5月21日に田辺知事に提出した。翌々日の5月23日には臼井沼現地において住民200人以上、その他関係者らが参加し「田富町地方病撲滅町民総決起大会」が開催され、会場の各所には「一に健康、二に埋立て」、「鳥より人間優先」などのプラカードが多数立てられ、埋立て賛成派反対派らの間で緊張した状況となった。同じ日に日本鳥学会の集会が山梨大学で開催され、臼井沼を永久に保存する決議案が採択されるなど、1976年の3月から5月にかけ臼井沼の埋立てをめぐり関係者の間であわただしい状況が続いた。対応を迫られた行政側（山梨県）が出した結論は臼井沼の埋め立てであった。同年6月22日の定例県議会で田辺国男知事は「県としては地元民の悲願にこたえ、地方病撲滅のためには埋め立て以外にないと考える」と答弁し、29日の本議会で野党各党会派による採択反対討論などがあったものの、起立採択の結果、自民党などの賛成多数で原案通り、埋め立てることが確定した。その後、最終的に臼井沼は富士観光開発が分譲住宅地として開発し、甲府リバーサイドタウンとなった。また、臼井沼北部は県の主導により、甲府市中心部にあった連雀（れんじゃく）問屋街の卸売業者を移転集約させた山梨県流通センターになった。