Da de første av 20 modifiserte Avro Lancaster-flyene ankom RAF Scampton 8. april 1943, må de spesielt sammensatte frivillige mannskapene i den spesialiserte "Squadron X" (senere tildelt RAF-skvadronsnummer 617) fra 5 Group Bomber Command ha vært nysgjerrige. De nye flyene var B.III (Specials), som på Avro-fabrikken i Woodford ble omtalt som Lancaster Type 464 Provisioning, og hvert av dem var blitt modifisert med utstyr for å kunne levere minen Vickers Type 464 "Upkeep". Selv om minene ikke var levert til Scampton på det tidspunktet, gikk praten blant mannskapene uunngåelig over til å diskutere det tiltenkte målet, og de fleste antok at de ville bli sendt for å angripe det enorme tyske slagskipet Tirpitz.

Etter hvert som flere Lancaster-fly ankom, valgte sjefen for denne nye skvadronen, Wing Commander Guy Gibson, Lancaster ED932/AJ-G som sitt eget fly, fordi bombeflyets koder var de samme som hans fars initialer, Alexander James Gibson. Gibson og mannskapet på ED932 var blant de første som trente med det nye flyet og de uvanlige bombene, og de utløste minene sine på et testområde ved Reculver på nordkysten av Kent 12. mai 1943, bare fem dager før mannskapet skulle ut på sitt historiske tokt. Etter en periode med intens trening og dagen før angrepet ble Gibson endelig orientert om de planlagte målene - "Operation Chastise" skulle slå til mot Tysklands industrielle hjerte, de store demningene i Ruhr-dalen.

Klokken 21.39 den 16. mai 1943 tok Gibson og Lancaster ED932 av fra RAF Scampton i spissen for den første angrepsbølgen på ni Lancaster-fly med kurs for Mohne-dammen. De fløy en rute over Suffolk, deretter Nordsjøen, krysset den nederlandske kysten ved Zeeland, før de satte kursen innover i landet i et forsøk på å unngå kjente områder med Luftwaffes forsvarsverk. Mens Gibson og mannskapet angrep Mohne-dammen, sirklet de andre Lancaster-flyene i den første bølgen rundt målområdet, mens de fulgte med på hvor effektivt angrepet var og ventet på instruks om å starte sitt eget angrep. Etter å ha utløst minen fløy Gibson og mannskapet hans ved siden av de andre flyene under angrepene, i et forsøk på å trekke fiendens ild bort fra de angripende flyene, slik at de hadde størst mulig sjanse til å få hull på dammen. Den femte minen som ble sluppet, var perfekt og eksploderte på nøyaktig riktig sted for å få den allerede svekkede demningen til å bryte sammen - de hadde klart det.

I årene som fulgte ble denne utrolige operasjonen omtalt som "Dambusters Raid", og No. 617 Squadron skulle bli en av RAFs mest berømte enheter. "Operation Chastise" ble hyllet som en spektakulær suksess for Bomber Command, men til en høy pris, ettersom åtte Lancaster-fly og 53 flygere ikke vendte tilbake.

No. 617 Squadron viderefører den stolte arven etter Dambusters-flygerne den dag i dag, som den første operative RAF-enheten utstyrt med Lockheed Martin® F-35® Lightning, og ble symbolsk nok offisielt omdannet i april 2018, samme måned som Royal Air Force feiret sitt 100-årsjubileum.