Ameliyat öncesi memedeki kitle üzeri işaretlenip cerrahi teknik için gerekli çizimler yapıldıktan sonra genel anestezi altında uygun pozisyon verilerek işleme başlanır.

Ameliyatta koltukaltı lenf düğümleri için değerlendirme yapılacaksa önce mavi boya veya lenfosintigrafi yöntemine göre planlama yapılır (detaylı bilgi için meme kanseri cerrahisinde teknikler, sentinel lenf nodu biyopsisi bölümüne buradan bakabilirsiniz) ve  koltuk altından yapılan farklı bir kesiden sentinel (bekçi) lenf düğümü bulunup incelemeye gönderilir.

Ardından kanserli meme dokusunu çıkartacak şekilde bir kesi yapılarak prosedüre başlanır (bazen aynı kesiden hem memeye hem de koltuk altına ulaşılarak buradan tüm ameliyat tamamlanabilir). Kanserli doku sağlam bir cerrahi sınıra ulaşılıp geride tümör bırakmayacak şekilde altındaki pektoral kasın fasyası (kasın üzerindeki ince kılıf) ile birlikte bir bütün olarak çıkartılır. Ameliyat sahasına kanama kontrolü yapıldıktan sonra klip adı verilen bir zımba teli benzeri bir işaret tümörlü alanın yerleşimini belirlemek için yerleştirilir. Ameliyat sahasına klip konması daha sonra yapılacak radyoterapi için planlamaya yardımcı olur ve eğer ikinci bir cerrahi müdehale gerekirse doğru alanın bulunmasını sağlar. Hastaların bir kısmında içerde kan sıvı birikimini engelleyip dışarı almak için ucunda sıvının toplanacağı ölçekli bir hazne bulunan dren adı verilen tüp yerleştirilip dokular ve cilt dikilerek ameliyat sonlandırılır.

Tümörün yerleşim yerine göre yapılan kesilerde daha iyi kozmetik sonuçlar için farklı onarım yöntemleri uygulanabilir.