El plan original era que se fugaran 110 detenidos en tres camiones,[4] durante el escape Gregorio Valenzuela estaba de guardia desarmado junto a Justino Galarraga y César Montenegro, estos fueron acribillados[5], Gregorio Valenzuela recibió 13 disparos de ametralladora y un tiro de gracia en la cabeza que le dio la esposa del guerrillero Santucho, posteriormente en un tiroteo Marcos Osatinsky, comandante de las FAR, resultó muerto, esto hizo pensar al apoyo externo que la fuga había fracasado y los camiones se retiraron.[6] Uno de los errores graves cometidos por los guerrilleros fue no garantizar la comunicación entre los distintos grupos que estaban operando separadamente en la fuga.[4] Los guerrilleros tomaron la cárcel rápidamente, pero como los camiones se habían retirado no fue posible el traslado masivo hacia el aeropuerto.Solo había un automóvil Ford Falcon que los esperaba, razón por la cual fue abordado por los seis líderes apenas 25 minutos después de iniciada la fuga.Al llegar al aeropuerto (cuya pista es utilizada hoy en día por el Aeroclub Trelew, mientras que la terminal es un Centro Cultural por la Memoria)[7][8][9][10] se encontraba en la pista un avión Bac 1-11 de la empresa Austral Líneas Aéreas (matrícula LV-JNS), donde se encontraban tres guerrilleros —entre ellos Víctor Fernández Palmeiro (alias el Gallego, del ERP) y Anita Weissen (FAR)— que debían garantizar el control de la nave.[4] El avión partió así rumbo al vecino país de Chile, gobernado entonces por el socialista Salvador Allende.Al arribar el contingente al nuevo destino de detención, el juez Alejandro Godoy, el director del diario Jornada, el subdirector del diario El Chubut, el director de LU17 Héctor "Pepe" Castro y el abogado Mario Abel Amaya, quienes acompañaban como garantes a los detenidos, no pudieron ingresar con ellos y fueron obligados a retirarse.El espectacular intento de fuga y el éxito parcial de los seis máximos jefes guerrilleros, que más tarde lograron un salvoconducto para huir desde Chile hacia Cuba, tuvieron al gobierno militar y a la opinión pública en vilo durante tensos días.Al terminar los disparos, los siete sobrevivientes fueron llevados a la enfermería, pero no se les prestó ningún tipo de asistencia médica.La misma noche del 22, el gobierno sancionó la ley 19 797 que prohibía toda difusión de informaciones sobre organizaciones guerrilleras.En los días sucesivos, hubo manifestaciones en las principales ciudades de la Argentina, y numerosas bombas fueron colocadas en dependencias oficiales como protesta por la matanza.Escudándose en el oficial los presos intentaron evadirse, pero el marino logró liberarse y fue atacado a tiros, resultando herido.Las obvias preguntas al respecto que realizaron los periodistas ante esta inverosímil declaración no fueron respondidas.Inclusive cuando se le preguntó si el capitán Sosa estaba realmente herido, el almirante Quijada respondió: «No puedo contestar.La consigna que inmediatamente adoptaron las fuerzas insurgentes después de conocido el fusilamiento fue: «La sangre derramada no será negociada».El fiscal federal de Rawson, Fernando Gelves, manifestó su disconformidad con las dos absoluciones y dijo que las apelaría.En el caso de Paccagnini, los camaristas ordenaron además que se le prohíba salir del país.Inmediatamente después de los hechos, la dictadura lo envió a Estados Unidos, donde se radicó y vivió desde entonces.
El
Trelewazo
, ocurrido el 11 de octubre de 1972, tuvo como objetivos liberar a los detenidos en el
penal de Villa Devoto
por la «Operación Vigilante» y justicia por las víctimas de la Masacre.