9月15日，在醫護人員和記者們的“簇擁”下，備受關注的“三腿孩”偉偉被養母抱進了手術室，在北京中醫藥大學東直門醫院接受了異肢切除和泌尿系統手術。手術歷時5小時零8分，手術后偉偉成了真正的女孩。

近兩個小時的消毒和麻醉過后，10點零4分手術正式開始。在病房樓會議室的直播電視上看到，北京中醫藥大學東直門醫院骨科教授徐林為偉偉即將被切除的異肢部位打止血針，切開皮膚及皮下組織，直到骨膜，用手術刀慢慢地剝離軟組織、游離異肢骨，將預留皮瓣設計成魚嘴狀。11點10分，異肢被完整切除，切除部位重312.4克，留在體內的另外兩塊小扁骨被剝離后，醫生們為偉偉切除并結扎男性尿道、整形皮瓣，使會陰部接近正常。12點45分，男性尿道結扎成功。15點12分，手術成功結束。

徐林教授走出手術室，興奮地對大家說手術“干得漂亮”，整個手術過程出血量僅120毫升，被切除的部分總重量達460克。

徐教授說，手術的最大難度在于有些結構是異常的，例如異肢上有自己的肢帶骨，長在骨盆后壁上，剝離難度非常大。

偉偉術后被推進ICU病房，專家預計，一個月后她可以出院。