Σύμφωνα με ανακοίνωση της υπηρεσίας τύπου του Βατικανού, η επέμβαση στην οποία υποβλήθηκε ο πάπας ολοκληρώθηκε με επιτυχία, χωρίς να παρουσιαστούν επιπλοκές. Η παρέμβαση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ενδοσκοπικής τεχνικής, ενώ αφαιρέθηκε ο κάτω λοβός του δεξιού πνεύμονα.
Όπως επισημαίνει η Αγία Έδρα, η άμεση ιστολογική εξέταση επιβεβαίωσε τη διάγνωση πνευμονικού αδενοκαρκινώματος, κάτι που οι γιατροί υποπτεύονταν ήδη από τις εξετάσεις των προηγούμενων ημερών.
Η επέμβαση διήρκεσε ενενήντα λεπτά, ενώ συνολικά ο ποντίφικας παρέμεινε στο χειρουργείο περίπου τρεις ώρες. Πριν μεταφερθεί στο δωμάτιό του, στον τελευταίο όροφο της καθολικής πολυκλινικής Αγκοστίνο Τζεμέλι της Ρώμης, ο πάπας Λέων ζήτησε να του δοθεί βραδινό φαγητό.