W tej sytuacji Priebke i Hass postanowili dołączyć do grona zakładników także Włochów skazanych na kary więzienia lub przetrzymywanych bez wyroku (byli to zazwyczaj więźniowie polityczni podejrzewani o związki z ruchem oporu). Ponadto zapadła decyzja o rozstrzelaniu co najmniej 70 Żydów – w większości pensjonariuszy rzymskiego więzienia Regina Coeli. Na koniec, aby osiągnąć wyznaczony limit, Niemcy i ich włoscy kolaboranci urządzili łapankę na ulicach Rzymu.
Egzekucja „wyselekcjonowanych” w ten sposób ofiar rozpoczęła się 24 marca około godziny 15:30. Na miejsce straceń Niemcy wybrali Groty Ardeatyńskie na przedmieściach Rzymu, gdzie znajdowały się niegdyś chrześcijańskie katakumby, a później kamieniołom, w którym wydobywano tuf wulkaniczny. Wybór tego miejsca miał ułatwić zachowanie egzekucji w sekrecie, a także pozwolić na łatwe ukrycie zwłok. Tuż przed rozpoczęciem egzekucji Priebke i Hass zorientowali się, że przez pomyłkę przywieźli do jaskiń 335 mężczyzn – czyli o pięciu więcej niż przewidywały rozkazy dowództwa. Po krótkim namyśle esesmani postanowili rozstrzelać także owych pięciu zakładników, gdyż uznali, że ich oszczędzenie uniemożliwiłoby zachowanie zbrodni w tajemnicy.