Bei den meisten Frauen ist heute eine brusterhaltende Operation möglich, d.h. es wird nur der Teil der Brust entfernt, der vom Tumor befallen ist. Noch vor 20 Jahren wurde bei Brustkrebs grundsätzlich die Brust abgenommen, also die so genannte Mastektomie durchgeführt, weil man Sorge hatte, der Krebs würde an der gleichen Stelle wiederkommen. Heute weiß man, dass die Gefahr des Wiederauftretens des Brustkrebses an gleicher Stelle, das so genannte Lokalrezidiv, genauso niedrig ist, wenn man nur den Knoten mit Sicherheitsabstand entfernt und die betroffene Brust nach der Operation einer Strahlenbehandlung unterzieht.

Voraussetzung für die brusterhaltende Operation ist, dass der Tumor örtlich begrenzt ist und noch nicht in die Brustwandmuskulatur oder die Brusthaut eingewachsen ist. Es ist heute auch möglich, größere Tumoren brusterhaltend zu entfernen. Dazu darf die Brust allerdings nicht zu klein sein. Mit einer vorhergehenden Chemo- oder Hormontherapie kann oftmals eine Verkleinerung des Tumors erreicht werden, wodurch wiederum eine brusterhaltende Operation ermöglicht wird. Ziel der Operation ist es, den Tumor komplett aus dem gesunden Gewebe zu entfernen. Dabei entnimmt der Operateur über das Tumorgewebe hinaus einen ausreichenden Rand an gesundem Gewebe, um zu gewährleisten, dass keine Tumorreste in der Brust verbleiben.

Bei der Operation werden der Patientin auf der Seite der kranken Brust üblicherweise zwischen 10 und 20 Lymphknoten in der Achsel entfernt. Das soll verhindern, dass dort eventuell versteckte Tumorzellen erneut zur Erkrankung führen. Gleichzeitig gibt ein Befall der Lymphknoten auch Auskunft über die Prognose, d.h. Wahrscheinlichkeit eines Rückfalls der Erkrankung. In etwa der Hälfte der Fälle sind diese Lymphknoten jedoch gar nicht befallen. Diesen Patientinnen hätten dann also die häufigen Nebenwirkungen der radikalen Entfernung (Schwellung des Armes, Narben, Nervenreizungen und Entzündungen) erspart werden können.

Eine neue Operationstechnik, die so genannte Sentinel-Technik, nutzt das Wissen, dass die Lymphabflüsse der Brust fast immer über einen oder zwei Sammellymphknoten zusammengeführt werden. Dieser Sentinel-Knoten oder Wächterlymphknoten ist besonders häufig von Krebszellen befallen. Bei dieser Operation wird eine radioaktive Substanz und ein Farbstoff in die Brust injiziert, die sich dann in dem Wächterknoten anreichern. So ist es möglich, die Lymphknoten zu identifizieren, die zuerst mit der Lymphflüssigkeit aus der Tumorregion in Kontakt kommen. Nur diese "Wächterlymphknoten" werden dann entfernt und auf Krebsbefall untersucht. Sind sie nicht befallen, kann auf eine weitergehende Entfernung von Lymphknoten verzichtet werden. Diese Sentinel-Technik kommt allerdings nur bei Tumoren unter zwei Zentimetern Durchmesser in Frage und auch nur dann, wenn kein Lymphknotenbefall unter der Achsel tastbar ist.

Im Anschluss an die Operation (teilweise auch schon während der Operation) wird das entnommene Gewebe untersucht, um festzustellen, ob der Tumor komplett entfernt wurde und ob es sich um eine gut- oder bösartige Geschwulst handelt. Erst wenn das Gewebe vollständig untersucht worden ist, kann der Arzt entscheiden, ob die brusterhaltende Operation ausreicht, nachoperiert werden muss oder ob eventuell doch die ganze Brust abgenommen werden muss.

Nur bei wenigen Patientinnen ist es heute noch notwendig, die Brust komplett zu amputieren. Entscheidend dafür ist die Größe des Tumors. Eine radikale Operation wird fast immer dann durchgeführt, wenn sich mehrere Krebsherde in der Brust befinden. Dabei entfernt der Chirurg den gesamten Drüsenkörper, das umliegende Fett- und Bindegewebe, die bedeckende Haut und auch die Brustwarze.

In manchen Fällen ist außerdem die Entfernung des kleinen Brustmuskels notwendig, um ein neues Tumorwachstums in der gleichen Brust zu verhindern. Mit dieser Art der Operation ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass der Tumor vollständig entfernt wurde. Neuere Operationsmethoden wie die „haut-sparende (skin-sparing) Mastektomie“ lassen bei der radikalen Operation die Haut der Brust und die Brustwarzen bestehen und entfernen alles darunterliegende Brustgewebe. Anschließend wird die Brust mit einer Brustprothese und eigenem Muskelgewebe wieder aufgebaut.