המצב בירושלים העברית היה נואש. שבעים ההרוגים שנפלו בניסיון הראשון לכיבוש לטרון, כיבוש מוצבי הרדאר ונפילת הרובע היהודי הביאו להידוק המצור על העיר ולחשש אמיתי לנפילתה. בהוראת בן גוריון רוכזו מאות לוחמים ואמצעי לחימה כמו זחל”מים ולהביורים שהגיעו זה עתה לארץ למבצע “בן נון ב'”, על שמו של המצביא התנ”כי שזכה בניצחון ניסי בעמק איילון שבו שוכנת לטרון. תמונה מודיעינית חלקית שלא ידעה על חטיבה שלמה מתוגברת בסוללות תותחים של הלגיון הירדני שהגנה על לטרון, כשלים בעמידה בלוחות הזמנים, חוסר תיאום בין הכוחות ותקלות חוזרות ונשנות בהפעלת הנשק, הביאו גם הפעם לכישלון. הכוחות שכללו לוחמי פלמ”ח לצד עולים חדשים ויוצאי הצבא הבריטי יצאו לדרכם בליל כ”א באייר תש”ח (30.5.1948). אחרי מאמצים קשים הצליחו לפרוץ לחצר משטרת לטרון, אולם כשלו בניסיון לפרוץ לבניין או לפוצצו. לאחר שהארטילריה הירדנית עשתה שמות בלוחמים, נסוגו לוחמי צה”ל בפעם השנייה מלטרון כשהם מותירים אחריהם חמישים הרוגים. המבצר, שיהפוך לאתר ההנצחה המרכזי של השריון, ישוחרר רק במלחמת ששת הימים.
