Если диагноз лицевого спазма подтвержден, а медикаментозное лечение не помогло, можно прибегнуть к хирургическому вмешательству. Операция является малоинвазивной, за ухом делается небольшой разрез длиной около 5-6 см, и в черепе открывается небольшое окно, диаметр которого составляет около 2,5 см. После операции череп необходимо собрать обратно и зафиксировать титановыми гвоздями, не нарушая целостности черепа. Операция проводится под микроскопом, рассекая естественные промежутки тела и не повреждая ткани мозга. Лицевой нерв расположен сразу за стволом мозга, и можно найти кровеносный сосуд, сдавливающий лицевой нерв. Операция проводится путем выталкивания коллатералей сосуда, а между сосудом и нервом устанавливается распорка, чтобы предотвратить повторное смещение сосуда и повторное сдавливание. Интраоперационный нейрофизиологический мониторинг необходим, и исчезновение «аномального электромиографического ответа» является «золотым стандартом» для определения того, что сосуд вытеснен и лицевой нерв декомпрессирован.