Utväxlingen skedde i två omgångar. Tidigt på lördagsmorgonen släpptes Yarden Bibas, 35 år, och fransk-israelen Ofer Kalderon, 54 år. Båda fördes bort under den Hamas-ledda attacken mot Israel den 7 oktober 2023 som utlöste kriget.
När de släpptes klev de upp på en scen och vinkade till åskådare som samlats. Därefter fördes de till Israel.
Amerikan-israelen Keith Siegel, 65 år, lämnades några timmar senare över till Röda korset i Gaza stad och transporterades sedan vidare med helikopter till ett sjukhus i Israel.
På det så kallade Gisslantorget i Tel Aviv i Israel hade tusentals personer samlats. De jublade och viftade med plakat när frisläppningen visades i direktsändning på en storbildsskärm.
"Deras frisläppande i dag är en strimma ljus i mörkret som inger hopp och är en triumf för mänskligheten", säger aktivistgruppen Hostages and Missing Families Forum, som företräder anhöriga till merparten av gisslan i ett skriftligt uttalande.
Frigivandet är en del av den överenskommelse om vapenvila mellan Israel och Hamas som inleddes den 19 januari och ska pågå i sex veckor. Under den tidens ska palestinska Hamas och deras allierade släppa 33 personer som hållits gisslan i Gazaremsan.
I gengäld ska Israel släppa sammanlagt drygt 730 palestinier från israeliska fängelser, samt drygt 1 100 som har frihetsberövats av militären i Gazaremsan inom ramen för kriget.
