Ngày 25/01/1954, các đơn vị bộ đội ta ở vị trí tập kết sẵn sàng nổ súng theo phương châm tác chiến “đánh nhanh, giải quyết nhanh”. Nhận thấy địch đã tăng cường lực lượng phòng ngự vững chắc ở Điện Biên Phủ, Bộ Chỉ huy và Đảng ủy chiến dịch đã thay đổi phương châm tác chiến sang “đánh chắc, tiến chắc”. Đây là quyết định đúng đắn nhưng ta cũng gặp không ít khó khăn: thời gian tác chiến dài hơn, thay đổi về cách đánh nên có những việc ta phải chuẩn bị lại từ đầu, nhất là việc tổ chức, bố trí hệ thống hoả lực của chiến dịch. Với địa hình hiểm trở, việc kéo pháo vào tập trung tại trận địa đã vô cùng khó khăn, nay lại phải kéo pháo phân tán ra các trận địa mới trên các điểm cao để tạo thành vòng cung bao vây tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, bắn trực tiếp vào các mục tiêu dưới lòng chảo càng khó khăn hơn. Tuy nhiên, với tinh thần quả cảm, không quản ngại gian khổ, hy sinh, quân và dân ta đã tìm mọi cách vượt qua thử thách, hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ.

Sau khi công tác chuẩn bị hoàn thành, ngày 13/3/1954, quân ta nổ súng tiến công Điện Biên Phủ. Chiến dịch diễn ra thành ba đợt trong gần hai tháng:

Đợt 1: Từ ngày 13/3 đến ngày 17/3/1954, quân ta đã mưu trí, dũng cảm tiêu diệt gọn cứ điểm Him Lam và Độc Lập, bức hàng cứ điểm Bản Kéo, phá vỡ hệ thống phòng ngự trên hướng Bắc và Đông Bắc của tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ; mở toang cánh cửa cho quân ta tiến xuống vùng lòng chảo và khu trung tâm. Hai tiểu đoàn tinh nhuệ nhất của địch bị tiêu diệt gọn, một tiểu đoàn khác và 3 đại đội ngụy Thái tan rã. Một số lượng lớn pháo 105 ly và pháo cối 120 ly của địch bị ta phá hủy hoàn toàn, hầu hết các máy bay chiến đấu trong vùng lòng chảo đều bị ta tiêu diệt.

Đợt 2: Từ ngày 30/3 đến ngày 30/4/l954, quân ta đồng loạt tiến công các cứ điểm phía Đông phân khu trung tâm. Ta đã tiêu diệt khoảng 5.000 tên địch, trong số đó gồm 4 tiểu đoàn và 9 đại đội (chiếm khoảng ½ tổng số quân địch ở phân khu Bắc và phân khu trung tâm); khống chế được phần lớn điểm cao phía đông, phát triển trận địa tới sát sân bay, thắt chặt vòng vây, chia cắt, khống chế các khu vực còn lại trong tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, kiểm soát sân bay Mường Thanh, hạn chế tiếp viện của địch cho tập đoàn cứ điểm.

Đợt 3: Từ ngày 01/5 đến ngày 07/5/1954, quân ta đánh chiếm các cứ điểm còn lại ở phía Đông, diệt một số cứ điểm phía Tây và mở đợt tổng công kích tiêu diệt toàn bộ tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ. 17 giờ ngày 06/5/1954, pháo binh và hỏa tiễn của ta bắn dữ dội vào các cứ điểm địch, mở đường cho bộ binh tiến công. Tại khu đồi A1, sau khi cho nổ 1 tấn bộc phá tiêu diệt hầm ngầm địch, bộ đội ta chia làm nhiều mũi, theo các đường hào đánh lên đỉnh đồi. 17 giờ 30 phút ngày 07/5/1954, Tướng Đờ Cát cùng toàn bộ Bộ Tham mưu của tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ bị bắt sống. Ngay trong đêm đó quân ta tiếp tục tiến công phân khu Nam, đánh địch tháo chạy về Thượng Lào, đến 22 giờ toàn bộ quân địch đã bị bắt làm tù binh.

Sau 56 ngày đêm “khoét núi, ngủ hầm, mưa dầm, cơm vắt”, chiến đấu dũng cảm, mưu trí, sáng tạo, quân và dân ta đã đập tan toàn bộ tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, tiêu diệt và bắt sống toàn bộ quân địch, bắn rơi 62 máy bay, thu 64 xe và toàn bộ vũ khí, kho tàng, quân trang, quân dụng của địch. Chiến dịch lịch sử Điện Biên Phủ toàn thắng, đây là bản anh hùng ca của cuộc chiến tranh nhân dân thần kỳ, “được ghi vào lịch sử dân tộc như một Bạch Đằng, một Chi Lăng hay một Đống Đa trong thế kỷ XX, và đi vào lịch sử thế giới như một chiến công chói lọi đột phá thành trì của hệ thống nô dịch thuộc địa của chủ nghĩa đế quốc”[3].