Dne 28. září 1941 oficiálně na Pražském hradě převzal funkci zastupujícího
říšského protektora v Protektorátu Čechy a Morava Reinhard Heydrich. Heydrich
ihned po svém příletu začal realizovat plán, jehož cílem byla likvidace
odbojového hnutí v českých zemí, užší připoutání českého prostoru k německé
říši a jeho germanizace a likvidace národní inteligence. Již 27. září byl v
odpoledních hodinách zatčen ministerský předseda Alois Eliáš (19. června 1942
byl popraven zastřelením) a v den nástupu vyhlásil R. Heydrich civilní
výjimečný stav na území oberlandrátů (regionální správní orgány) Praha, Brno,
Moravská Ostrava, Olomouc, Kladno a Hradec Králové. Rychlost a brutalita Heydrichových
opatření, zejména vyhlášení stanného práva, zatýkání tisíců českých lidí,
zřízení stanných soudů a okamžité provádění prvních poprav, vyvolalo mezi
obyvatelstvem protektorátu ovzduší strachu a hrůzy.
Vlastní přípravy operace s krycím názvem ANTHROPOID, jejímž cílem bylo provést na tohoto muže atentát, byly zahájeny 2. října 1941. K provedení atentátu byli vybráni rotmistr Josef Gabčík a rotný Karel Svoboda. Odlet výsadku do protektorátu byl stanoven na noc mezi 7. a 10. říjnem, kdy končila operační perioda letů nad okupovanou Evropou. S tím jak přicházely zprávy o krutých represáliích prováděných v protektorátu, které se týkaly i špiček prvorepublikové armády, zvítězilo v londýnském exilovém vedení přesvědčení, že atentát musí být proveden přímo na zastupujícího říšského protektora R. Heydricha (ještě se uvažovalo o K. H. Frankovi).
V rámci zdokonalovacího vzdušného výcviku se Karel Svoboda poranil na hlavě. Pro přetrvávající bolesti byl nahrazen rotným Janem Kubišem. Tato změna odložila realizaci operace ANTHROPOID o několik měsíců. Odkladem operace získali oba příslušníci výsadku dostatek času pro zdokonalovací výcvik a důkladnější naplánování celé akce.
Dne 1. prosince 1941 podepsali rotmistři Jan Kubiš a Josef Gabčík v Londýně závazek v následujícím znění: „Můj úkol tkví v zásadě v tom, že společně s jiným příslušníkem československé armády budu odeslán do vlasti, abych v čase, na místě a v situaci, která se podle našeho zjištění na místě a za daných okolností bude zdát nejvhodnější, provedl nějakou sabotážní, nebo teroristickou akci, tak účinnou, aby měla patřiční ohlas jak doma, tak za hranicemi Československé republiky. Učiním podle svého nejlepšího vědomí a svědomí vše, abych tento úkol, k jehož provedení jsem se dobrovolně přihlásil, úspěšně splnil.“ Tento závazek oba dva o půl roku později bezezbytku naplnili.
Dne 28. prosince ve 22:00 hodin z letiště Tangmere odstartoval čtyřmotorový letoun Handley-Page Halifax Mk.II. Na palubě bylo 15 mužů včetně sedmi čs. parašutistů (kromě desantu ANTHROPOID také skupiny SILVER A a SILVER B). Cestou došlo dvakrát k setkání s nepřátelským nočním stíhacím letounem, jemuž se však Halifax ztratil. Pravděpodobně vinou ztížené orientace (většina orientačních bodů byla pokryta velkým množstvím sněhu) došlo k navigačnímu omylu, kdy osádka Prahu zaměnila za Plzeň. Tak se stalo, že místo východně od Plzně byla skupina vysazena v 02:24 u obce Nehvizdy u Čelákovic, východně od Prahy.
Jan Kubiš s Josefem Gabčíkem po přistání ukryli osobní operační výstroj a sabotážní materiál v boudě zahradníka Antonína Sedláčka, kde přečkali svou první noc v protektorátu. Ráno na místní faře zjistili, že došlo ke značné navigační chybě. Podle původních pokynů odjeli na Plzeňsko, kde vyhledali kontaktní osoby. Záchytné adresy spolehlivých příslušníků domácího odboje představovaly důležitou součást výbavy všech paravýsadků. V mnoha případech bohužel parašutisté končili u dveří již popravených odbojářů. V případě výsadku ANTHROPOID se adresy skutečně osvědčily a Josef Gabčík a Jan Kubiš na nich získali potřebnou pomoc.Gabčíkovi, zraněnému při seskoku, se dostalo i lékařského ošetření.
Z Plzeňska se oba příslušníci výsadku ANTHROPOID vydali přes Prahu opět do Nehvizd. Zde vyzvedli ukrytý materiál, který postupně přemístili do jiných úkrytů v Praze a okolí. Za pomoci místního mlynáře Břetislava Baumana navázali spojení se sokolskou odbojovou organizací JINDRA. Tato organizace, spolu s některýma pracovníky bývalé Masarykovy ligy proti tuberkulóze, poskytla oběma parašutistům ilegální byty v Praze a veškerou pomoc. Tato okolnost se ukázala pro úspěch operace ANTHROPOID jako rozhodující.
Parašutisté plánovali několik variant provedení atentátu na R. Heydricha. Počátkem dubna 1942 přispěl k výběru definitivní podoby atentátu sám Heydrich, když se přestěhoval ze svého dosavadního sídla na Pražském hradě do zámku v Panenských Břežanech. K útoku byla nakonec zvolena ostrá pravá zatáčka mezi tehdejší Kirchmayerovou ulicí a ulicí V Holešovičkách pod Vychovatelnou v Kobylisích, kudy Heydrichovo auto každý den projíždělo cestou na Pražský hrad a kde musel jeho řidič výrazně zpomalit.
Ráno 27. května krátce po osmé hodině přijeli na vyhlédnuté místo Gabčík s Kubišem. Na řidítkách kol měli zavěšené aktovky. Gabčík si v ní vezl rozložená samopal Sten – gun MK II FF 209. V Kubišově aktovce byly dvě bomby zhotovené tímto parašutistou z plastické trhaviny 808. Na křižovatce oba muži odstavili kola a krátce se setkali s Valčíkem. Ten pak popošel nad zatáčku na roh Fügnerovy ulice. V kapse svíral odjištěnou pistoli a kovové zrcátko, kterým dal později svým dvěma druhům signál o příjezdu zastupujícího říšského protektora…
