תחקיר צה"ל על הלחימה בשדרות חושף שורה של מחדלים קשים שהובילו לרצח של 53 ישראלים, בהם 37 תושבי העיר, 11 שוטרים, שני לוחמי אש ושלושה לוחמי צה"ל, במהלך מתקפת הטרור ב-7 באוקטובר.
התחקיר מגלה כי למרות שהעיר שדרות היא היישוב המרכזי בעוטף עזה, המאכלס כ-35 אלף תושבים ונמצא במרחק של 1.2 ק"מ בלבד מגשר הגבול ו-2.8 ק"מ מבית חאנון, העיר כלל לא הייתה ערוכה מבצעית לאירוע של חדירת מחבלים. לא היה תיק הגנה על העיר כפי שמחייב בכל יישוב הנמצא בסמוך לגבול, ומחשש לגניבות נשק, צה"ל אסף את כלי הנשק הארוכים מחברי כיתת הכוננות, שנותרו עם אקדחים בלבד.
בנוסף, חברי כיתת הכוננות לא התאמנו ולא הופעלו ככוח מלא במשך למעלה משנתיים. הכניסות לעיר לא היו מפוקחות ולא הייתה מערכת מחסומים המופעלת בעת חירום לסגירת העיר לתנועת כלי רכב.
המתקפה על שדרות החלה בשעה 06:29 בבוקר עם ירי טילים לעבר האזור. כחצי שעה לאחר מכן, בשעה 06:58, נכנסו המחבלים הראשונים לעיר – טנדר טויוטה ורכב נוסף. הנרצחת הראשונה הייתה מור גבאי, שתפסה מחסה בתוך המידענית בצומת הכניסה לעיר. התחקיר קובע כי לצה"ל היה זמן של כחצי שעה להעביר התראה לעיר על חדירת מחבלים למרחב ולאפשר לכוחות ההגנה העירוניים – המשטרה, כיתת הכוננות ואזרחים – להיערך, אך הדבר לא נעשה.
במתקפת ה-7 באוקטובר חדרו לעיר 41 מחבלים, כמעט כולם מגדוד דרג' תופח. 39 מהם חוסלו בקרבות על ידי כוחות המשטרה וצה"ל, ושניים נעצרו. התחקיר הצה"לי מעלה כי בעיר שדרות התנהלו שלוש זירות לחימה. המרכזית שבהן הייתה תחנת המשטרה, אליה חדרו 22 מחבלים. השוטרים של התחנה וכוחות התגבור שהגיעו אחר כך ניהלו קרבות גבורה עם המחבלים.
בשלב מסוים נלכדו בתוך תחנת המשטרה שני כוחות של שוטרים – האחד על גג התחנה וכוח נוסף של הימ"מ שהגיע לחלץ ונלכד בקומה השנייה. לקראת שעות הצהריים חולצו כלל השוטרים, ובהם הנפגעים והחללים, אולם הלחימה בתחנת המשטרה נמשכה עד שעות הלילה כאשר כוחות הימ"מ מבצעים "נוהל סיר לחץ".
המשטרה וכוחות הימ"מ עסקו בנוהל על תחנת המשטרה, למרות שבתחנה לא היו כבר בני ערובה אלא רק מחבלים שהתבצרו. בגלל הדהוד בתקשורת על המתקפה בשדרות, וחוסר פיקוד ותיאום בתוך צה"ל הגיעו בשעות הראשונות כאלף לוחמים מיחידות שונות לעיר ויצרו "פקק" של כוחות, למרות שלא היה נדרש היקף, והיה ניתן להעביר את הכוחות להציל תושבים בקיבוצים ובמוצבים של צה״ל בעוטף. התחקיר הצבאי מצביע על כך שלא ברור מדוע לא ניתנה קודם הפקודה להשמיד את מבנה תחנת המשטרה על המחבלים ולסיים את האירוע, תוך הפניית הכוחות המכתרים את התחנה למשימות לחימה אחרות – כיוון שבאותו הזמן ביתר יישובי העוטף התחולל טבח.
כוח הלחימה של משטרת שדרות החל בקרבות עם המחבלים בשעה 07:10. כוח התגבור הראשון שהגיע לעיר הגיע בשעה 08:00 – כוח של סיירת יהלו"ם של חיל ההנדסה הקרבית. כוח מחבלים אחר חודר לעיר מאזור התעשייה, הוא נתקל באוטובוס של גמלאים שהיו בדרכם לטיול בים המלח. המחבלים מבצעים התקפה על האוטובוס ומבצעים טבח של הנוסעים.
התחקיר מגלה כי בשל חוסר תפקוד של החטיבה הצפונית, אוגדת עזה ופיקוד הדרום בשעות הראשונות של הלחימה, הגיעו לעיר שדרות, שנמצאת על אם הדרך בעוטף, יחידות רבות של צה"ל והמשטרה. מה שהוביל ל"פקק שדרות". על פי התחקיר, כאלף לוחמים היו בעיר בזמן שברחבי העוטף התבצעו מעשי טבח וכוחות לא הגיעו כדי להגן. בין היתר מצביע התחקיר על היקף עצום של דיווחים חדשותיים שהגיעו משדרות, בין היתר תמונת המלחמה של טנדר הטויוטה של המחבלים במרכז העיר, מה שהסיט קשב לעיר. "הפקק" נפתח, על פי התחקיר, בשעה 12:00 בצהריים.
בנוסף, התחקיר מגלה כי בעיר לא הופעלה אזעקה של חדירת מחבלים אלא רק אזעקה של "צבע אדום". התחקירים השונים של 7 באוקטובר הצביעו על הכשל הזה שנבע מהחלטה שגויה של מפקד פיקוד העורף, האלוף רפי מילוא, ושל מפקד פיקוד הדרום לשעבר, האלוף אליעזר טולדנו. עיריית שדרות אומנם העבירה התראה בהודעות מסרון לטלפונים של תושבי העיר, אולם בשל העובדה כי רבים מהתושבים הם שומרי שבת, הם לא נחשפו בזמן אמת להתראה. כמו כן, לא היה תיאום בין המשטרה לצה"ל.
למרות המחדלים הקשים, היו גם הצלחות. לוחמי חטיבת גולני אשר נלחמו באזור "מוזיאון המים" מערבית לעיר, כמו גם הכוחות שפעלו בסמוך לאנדרטת "חץ שחור" ליד קיבוץ מפלסים, הצליחו למנוע את הגל השני והשלישי של ההתקפה על העיר. בכך מנעו חדירה של מאות רבות של מחבלים שתוכננו להגיע ולבצע טבח המוני בעיר שדרות, וחלקם היה אמור לנוע צפונה לערים במרכז הארץ.
התחקיר קובע חד-משמעית כי צה"ל נכשל בהגנה על העיר שדרות, וחושף תקלות ומחדלים קשים של כל הדרגים. עם זאת, הוא מציין כי בעיר התחוללו קרבות גבורה של שוטרים, אזרחים וחיילים.התחקיר המליץ על שורה ארוכה של צעדים כדי להיערך לתרחיש מסוג זה בעתיד. בין היתר: חיזוק כיתת הכוננות, חיזוק מערך האבטחה העירוני, יצירת עומק הגנה, הכנסת טכנולוגיות להתראה והצבת מחסומים בהפעלה מרחוק.