Наступление на Мосул официально началось рано утром 17 октября. О старте объявил лично премьер-министр Ирака Хайдер аль-Абади.
«Сегодня я объявляю начало операции по освобождению провинции Ниневия. Время пришло, и момент великой победы уже приближается. Очень скоро мы с вами поднимем флаг Ирака в сердце Мосула и в городах и селах провинции», — из официального выступления аль-Абади.
Наступление началось с двух основных направлений, с восточного и южного. На восточном направлении на острие группировки наступали силы «КТС» при поддержке сил Пешмерга и солдат 16-й дивизии армии Ирака. Наступление здесь началось из позиций в городе Хазар, вдоль трассы Мосул — Эрбиль. На пути к окраинам Мосула наступающим блокировали продвижение силы «ИГ» в городе Бартелла. Из позиций в городе Хазар начали свое продвижение на юг, до пересечения рек Тигр и Большой Лаб силы 9-й бронетанковой дивизии (35-я и 36-я бригады) и 1-я механизированная дивизия (3-я бригада) армии Ирака.
На втором основном направлении наступления, из позиций в городе Кайара в направлении на север до н. п. Шура наступали подразделения 15-й (71-я бригада) дивизии армии Ирака, частей Федеральной полиции и «Дивизии быстрого реагирования». Коалиция обеспечивала авиаподдержку и логистику наступающим, действуя из двух военных баз США в Кайаре (к западу от самого города) и Кара Соар (к востоку от Кайары). В тылу наступающей группировки в районе Ширката располагался резерв — 9-я (34-я танковая бригада, 37-я бригада), 15-я (72-я бригада) дивизии, а также силы шиитской милиции и суннитского племенного ополчения. Еще южнее тылы прикрывали силы 16-й дивизии (73-я бригада). В самом западном направлении южного удара, к западу от военной базы в Кайаре была расположена 92-я бригада 16-й дивизии.