Cuối năm 1953, Pháp sa lầy vào trên chiến trường Đông Dương. Để tìm giải pháp đàm phán ưu thế, Henri Navarre được bổ nhiệm làm Tổng chỉ huy quân đội Pháp ở Đông Dương. Ngày 20/11/1953, Pháp bắt đầu nhảy dù xuống Điện Biên Phủ, và xây dựng nơi đây thành pháo đài bất khả xâm phạm.

Lực lượng Pháp ở Điện Biên Phủ tinh nhuệ và được trang bị vũ khí tối tân với hệ thống phòng ngự liên hoàn. Có 2 sân bay là Mường Thanh và Hồng Cúm.

Tại Điện Biên Phủ, Pháp còn nhận được sự hỗ trợ rất lớn của Mỹ về hậu cần và vũ khí. Trong ảnh, máy bay vận tải hạng nặng C119 của Mỹ chuẩn bị cất cánh chở hàng giúp Pháp.

Có 16.000 quân Pháp tại đây, được bố trí ở 3 phân khu. Phân khu Bắc gồm Him Lam, Độc Lập, Bản Kéo. Phân khu trung tâm gồm các cao điểm phía Đông, sân bay Mường Thanh, và các cứ điểm phía tây Mường Thanh. Phân khu Nam gồm cụm cứ điểm và sân bay Hồng Cúm.

Với quân đông, hỏa lực mạnh, hệ thống công sự vật cản vững chắc, quân lương đầy đủ, người Pháp cho rằng tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ thực sự là "pháo đài khổng lồ không thể công phá". Pháp tin Việt Minh với cách đánh truyền thống, khó khăn vũ khí và nhất là hậu cần sẽ dễ dàng sa lưới. Vì thế, ngay từ đầu năm 1954, Pháp cho máy bay rải tuyền đơn thách thức Việt Minh tấn công.

Về phía Đảng Lao Động Việt Nam, dù thấy trước nhiều khó khăn nhưng xác định Điện Biên Phủ là cơ hội lớn sẽ tạo nên bước ngoặt chiến lược, từ đó chấm dứt cuộc kháng chiến trường kỳ.

Quân đội Việt Nam tham gia chiến dịch tuy nhiều hơn quân Pháp, song về hỏa lực và phương tiện chiến tranh thì quân Pháp có ưu thế. Mặt khác, Pháp được bảo vệ trong hệ thống công sự trận địa vững chắc. Nếu không có phương án tác chiến đúng đắn thì khó có thể thắng địch. Chủ tịch Hồ Chí Minh đã căn dặn Đại tướng Võ Nguyên Giáp: "Trận này rất quan trọng phải đánh cho thắng. Chắc thắng mới đánh, không chắc thắng không đánh".

Ngày 14/1/1954, Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã đưa ra phương án "đánh nhanh, giải quyết nhanh" và dự định ngày nổ súng là 20/1. Phương án này đặt kế hoạch tiêu diệt Điện Biên Phủ trong 3 ngày đêm bằng những đợt tiến công ồ ạt. Song một đơn vị đại bác vào trận địa chậm và kế hoạch bị lộ nên lịch tấn công dời đến ngày 26/1. Ngày đêm 25/1, Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã suy nghĩ và đưa ra "quyết định khó khăn nhất trong đời cầm quân", chuyển từ "đánh nhanh, giải quyết nhanh", sang "đánh chắc, tiến chắc", đánh dài ngày theo kiểu bóc vỏ từng cứ điểm đối phương.

Để khắc phục vấn đề hậu cần, Đảng Lao động Việt Nam đã huy động tối đa sức người, sức của. Dân quân tham gia chiến dịch lên đến 260.000, cao gấp nhiều lần bộ đội chiến đấu. Tính tổng cả chiến dịch đã huy động tới 12 triệu ngày công. Trong ảnh, công an bảo vệ dân quân mở đường cho chiến dịch Điện Biên Phủ.

Bên cạnh xe cơ giới, chiến dịch Điện Biên Phủ đã huy động hơn 20 nghìn chiếc xe đạp thồ tham gia vận chuyển hàng hóa, vũ khí. Ban đầu, một xe chỉ chở được 100 kg, nhưng sau cải tiến thêm tay ngai, quấn lốp, mỗi xe chở được trên 200 kg, có xe 300 kg. Xe của chiến sĩ Ma Văn Thắng, quê Phú Thọ chở được 352 kg, đạt kỷ lục trong chiếndịch Điện Biên Phủ.

Đường vận chuyển trên sông Nậm Na cũng được khai thông. Dân công đã đóng được 11.600 bè gỗ, tổ chức vận chuyển được 1.700 tấn gạo. Để chống chọi với thời tiết núi rừng khắc nghiệt, các đơn vị bộ đội tổ chức ăn sạch, ở sạch, dựng bếp Hoàng Cầm, tăng gia sản xuất. Vì thế trong chiến dịch sức khỏe bộ đội tốt, không có dịch bệnh xảy ra.

Hơn hết, Pháp không ngờ Việt Nam đã gỡ lựu pháo 105 mm và pháo cao xạ 37 mm, dùng sức người kéo vào lòng chảo Điện Biên Phủ. Quân đội Việt Minh cũng xây dựng được hệ thống giao thông hào chằng chịt hơn 400 km, và ngày càng khép chặt vòng vây quân Pháp. Để đem đến quyết định thắng lợi trên đồi A1, quân đội Việt Nam đã gỡ mìn, lấy thuốc nổ, chuẩn bị khối bộc phá 1000 kg.

17h30 ngày 13/3/1954, Đại tướng Võ Nguyên Giáp ra lệnh nổ súng mở đầu chiến dịch. Đợt 1 từ13/3 đến 17/3, ViệtMinh tấn công vào phân khu Bắc. Sau 5 ngày đã làm chủ Him Lam, Độc Lập, Bản Kéo. Chiến thắng này mở rộngcánh cửa phía bắc Điện  Biên Phủ và khích lệ tinh thần chiến sĩ.

Đợt 2 của chiến dịch bắt đầu từ ngày 30/3 đến 30/4, tiến công vào tập đoàn cứ điểm phía Đông, gồm các ngọn đồi C1, E, D, A1. Trong đợt tiến công lần 2, một thời gian biểu mới được áp dụng cho bộ đội là ngủ ngày, đánh suốt đêm. Việt Minh dùng chiến thuật vây lấn bằng hệ thống giao thông hào dần bao vây, siết chặt, đào hào cắt ngang cả sân bay, vào tận chân lô cốt cố thủ của địch.

Đây là đợt tiến công gay go, quyết liệt, hai bên giành nhau từng tấc đất, giao thông hào. Cả hai bên đều bị thiệt hại lớn. Sau một tháng chiến đấu, Việt Minh làm chủ nhiều cứ điểm, pháo cao xạ 37 mm của Việt Minh ngày càng tiến sâu vào trận địa.

Quân Pháp ngày càng thất thế trên chiến trường Điện Biên Phủ, phải chờ tiếp viện của Mỹ. Mỗi ngày quân Pháp ở đây cần 295 tấn hàng các loại nhưng chỉ máy bay chỉ tiếp viện tối đa 175 tấn, nhưng 15% số này rơi vào vùng chiếm đóng của Việt Minh. Đói khát, mùa mưa, hầm hào lầy lội, quân lính chết không chỗ chôn, sức khỏe kém, bệnh dịch...tình cảnh quân Pháp khó khăn đến cùng cực.

Thừa thắng xông lên, quân đội Việt Nam mở đợt tấn công lần 3, từ ngày 1/5 đến 7/5, Việt Minh đánh chiếm các cứ điểm còn lại. Riêng đồi A1, cứ điểm được xây dựng kiên cố nhất đã tiến hành tới 4 đợt tiến công nhưng chỉ chiếm được nửa quả đồi. Đêm 6/5, quân đội Việt Nam phải dùng thuốc nổ bí mật phá sập hệ thống hầm ngầm, chiếm được quả đồi.

17h30 ngày 7/5/1954, lá cờ "Quyết chiến quyết thắng" của Quân đội nhân dân Việt Nam tung bay trên nóc hầmtướng De Castries.

Tướng De Castries và toàn bộ Bộ chỉ huy tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ phải ra hàng. Sau này De Castries - người từng theo học Trường Quân sự Saint Cyr nổi tiếng thế giới - đã thốt lên rằng: "Điều làm tôi hết sức ngạc nhiên là không biết Tướng Võ Nguyên Giáp đã tốt nghiệp từ những trường, học viện võ bị cao cấp nào".

Toàn bộ 16.000 lính Pháp ở tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ bị tiêu diệt hoặc bắt sau khi kết thúc chiến dịch.

Sau khi Pháp thất thủ ở Điện Biên Phủ, ngày 8/5/1954, Hội nghị Geneva bắt đầu bàn về vấn đề Đông Dương.

Đại diện cho Tổng tư lệnh quân đội Việt Nam, ông Tạ Quang Bửu, ký hiệp định đình chiến năm 1954.

Thiếu tướng Delteil thay mặt Bộ Tổng tư lệnh Quân đội liên hiệp Pháp ở Đông Dương ký bản hiệp định đình chiến ở Việt Nam và Lào ở Hội nghị Geneva.