56 ngày đêm chống trả quyết liệt, khi những cứ điểm cuối cùng bị mất, Việt Minh có mặt ở khắp mọi nơi, Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ chính thức tan vỡ. Bộ chỉ huy quân Pháp không còn đường lui thoát, chấp nhận đầu hàng vô điều kiện, chấm dứt cuộc chiến với tư cách kẻ bại trận.
Trước đó, với ý định tiến hành kế hoạch đánh chiếm Điện Biên Phủ, mở một cuộc tổng lực đối đầu với Việt Minh để tiêu diệt quân chủ lực đối phương, ổn định tình hình Đông Dương sau nhiều năm gặp thất bại. Thực tế cho thấy trong khi Việt Nam ngày càng giành được thế chủ động trên chiến trường, mở rộng vùng giải phóng, quân đội ngày càng lớn mạnh thì Pháp ngày càng bị sa lầy trong chiến tranh Đông Dương, tại chính quốc bị suy thoái về kinh tế, rối ren về chính trị. Kế hoạch Navarre thất bại là khởi nguồn của Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ nếu không muốn bị Mỹ hất cẳng thay thế Pháp tại Đông Dương.
Pháp bắt đầu nhảy dù xuống Điện Biên Phủ 20/11/1953
Tính toán mọi khả năng về tính cơ động và những lợi thế khi tiến hành xây dựng căn cứ quân sự tại lòng chảo Mường Thanh, Navarre rất tin tưởng vào trận đánh một mất một còn này. Không tin Việt Minh có thể giải quyết được vấn đề hậu cần cũng như lực lượng chiến đấu và phương tiện chiến tranh, Pháp huy động các loại vũ khí hiện đại nhất, lực lượng tinh nhuệ nhất, những chỉ huy tài giỏi nhất tạo sự cách biệt và khả năng thắng cao nhất. 49 cứ điểm được hình thành trải dài trên khắp lòng chảo Mường Thanh, mỗi cứ điểm là một hệ thống công sự chìm nổi với hàng rào dây thép gai dày đặc cài xen kẽ mìn các loại, được trang bị súng, xe tăng, pháo và lực lượng chiếm đóng tối đa. Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ còn được chi viện hằng ngày bằng các máy bay vận tải và máy bay chiến đấu từ các đầu cầu Hà Nội và Hải Phòng với đủ loại lương thực, thuốc men, vũ khí, đạn dược và lực lượng chiến đấu. Cầu Mường Thanh, xe tăng cũng được trở từng bộ phận từ nước Pháp sang, thả dù xuống Điện Biên Phủ và lắp ráp. Lần đầu tiên, người ta nhìn thấy những thứ hiện đại đến vậy. Không ai có thể nghi ngờ về sức mạnh chiến đấu cũng như khả năng sát thương cao độ của con nhím khổng lồ này.
De Castries, chỉ huy trưởng Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ với nhiều thuộc cấp dưới mình, cũng là những chiến binh bất bại trước đó. Piroth, chỉ huy pháo binh đầy kinh nghiệm; Bigeard, khá ương bướng nhưng có tài hay Langlais, dũng cảm và quyết đoán với những đơn vị chiến đấu thiện chiến như lính Lê dương, lính Âu, Phi. Được thừa lệnh điều hành, De Castries không tiếc tay biến Điện Biên Phủ thành "pháo đài mạnh nhất Đông Dương", "một Verdun ở châu Á" khiến cho ai tận mắt chứng kiến cũng phải trầm trồ khen ngợi; báo chí phương tây cũng không ngớt lời ca ngợi công trình phòng thủ tuyệt vời này. Nhiều quan chức cấp cao và các tướng tá Pháp, Mỹ đến thăm Điện Biên Phủ đã nói: "Đây là một hình thức phòng ngự rất mạnh, ngay trong đại chiến thứ hai cũng không sánh kịp", Bộ trưởng Quốc phòng Plêven đã có một “ấn tượng sảng khoái” sau khi lên Điện Biên Phủ, tận mắt chiêm ngưỡng “Verdun châu Á”, trở về Paris lớn tiếng tuyên bố trước Quốc hội Pháp rằng: “Tôi không tìm thấy người nào nghi ngờ tính vững chắc của tập đoàn cứ điểm. Tôi đánh giá cao tinh thần và lòng tin của binh sĩ Pháp ở đây. Họ đang mong đợi cuộc công kích của Việt Minh...”.
De Castries (giữa) đưa Navarre và Cogny thị sát Điện Biên Phủ
Ở bên kia chiến tuyến, Việt Minh cũng đang ra sức chuẩn bị để đối đầu với Pháp. Khắc phục mọi khó khăn về đường xá xa xôi, hậu cần cực khổ, vũ khí chiến đấu thiếu thốn, Quân đội Việt Nam mang một quyết tâm đánh thắng cao độ, giành thắng lợi quan trọng, kết thúc cuộc kháng chiến chống Thực dân Pháp xâm lược sau 9 năm trường kỳ gian khổ. Việt Minh đã tạo được một trận địa xung quanh lòng chảo trong thế bao vây rồi từng bước tiến lại gần hơn, bóc từng lớp vỏ và siết chặt vòng vây địch. Cũng như địch quân, ta mong mỏi một trận đánh đến cùng, tiêu diệt quân đối phương, tạo thời và thế mới.
Ngày 13/3/1954 cuộc chiến tại Điện Biên Phủ chính thức bắt đầu, đánh dấu bằng loạt đạn pháo bắn cấp tập vào trung tâm đề kháng Him Lam, cụm cứ điểm nằm phía Đông Bắc, có nhiệm vụ chặn lối vào tập đoàn cứ điểm từ hướng Tuần Giáo. So sánh về lực lượng chiến đấu, hỏa lực, khả năng phòng thủ của cứ điểm này, không ai nghĩ lại có thể thua nhanh đến vậy.
Những ngày tháng sau đó là những cuộc tấn công vào các cứ điểm quan trọng tại phân khu trung tâm Mường Thanh với những cao điểm quan trọng phía Đông và sân bay Mường Thanh. Xác định tầm quan trọng của việc tiếp tế, chi viện bằng đường hàng không, ta đã làm chủ được bầu trời phía trên lòng chảo, kiểm soát sân bay, cắt đứt sự liên hệ duy nhất của Pháp với Điện Biên Phủ. Việt Minh vấp phải những khó khăn và hi sinh khá lớn khi tiêu diệt A1 (cứ điểm Elian2) khi chúng có hầm ngầm cố thủ và dồn nỗ lực vào cánh cửa cuối cùng bảo vệ trung tâm chỉ huy cao nhất ở cách đó không xa. Ta đã phải đào một đường hào bí mật đến gần hầm cố thủ của địch, cho nổ bộc phá để tiêu diệt cứ điểm này.
Chiến đấu quyết liệt trên Đồi A1
20 giờ 30 phút ngày 06/5/1954 khối bộc phá gần 1000kg nổ trên Đồi A1. Sau những trận đánh chí tử bằng cả súng, cối và giáp lá cà, gần 8 giờ sau đó ta chiếm được cứ điểm quan trọng này. Lúc đó là rạng sáng ngày 07/5, lá cờ Quyết chiến Quyết thắng tung bay trên cao điểm A1, nhưng đó chưa phải là cứ điểm cuối cùng bị tiêu diệt. Đến 9 giờ 30 ta hoàn thành nhiệm vụ ở dãy đồi phía Đông bằng việc kết thúc trên đồi C2. Trung tâm chỉ huy của địch hoàn toàn nằm dưới tầm bắn của ta. Không khó để thực hiện mục tiêu đây là ngày cuối cùng của chiến dịch, cũng là ngày cuối cùng Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ có mặt trên bản đồ quân sự.
Từ trên cao máy bay địch vẫn trút bom dữ dội vào những trận địa của ta; tại Mường Thanh, 12 giờ, Langlais triệu tập cuộc họp các chỉ huy tiểu đoàn. Theo kế hoạch, cuộc phá vây phải thực hiện vào 20 giờ ngày hôm nay, sẽ phải mở "một con đường máư''. Tuy nhiên lại có nhiều binh lính phản chiến, một số đơn vị đã chạy ra hàng; các đài quan sát phía trước báo cáo về việc nhiều chỗ trên sông Nậm Rốm nổi bọt trắng xóa vì địch ném súng đạn và đồ dùng xuống sông. Trong khu trung tâm của địch, thỉnh thoảng lại có một tiếng nổ khác thường. Bộ phận theo dõi điện đài của ta nghe được những viên phi công và quân địch ở Mường Thanh trao đổi với nhau lời chào vĩnh biệt, nhiều đốm cờ trắng cũng xuất hiện.
Đúng 3 giờ chiều ta mở cuộc tổng tấn công vào xào huyệt quan trọng nhất của chúng. Lực lượng của ta chia làm các mũi tấn công, nhằm thẳng hướng hầm chỉ huy Tập đoàn cứ điểm thẳng tiến. Đại đoàn 312 đánh phía Đông vượt cầu Mường Thanh; Đại đoàn 308 đánh phía Tây mở đường qua sân bay; một mũi tấn công từ hướng Tây Nam do Đại đoàn 316 đảm nhiệm. Các mũi tấn công như những gọng kìm siết chặt vòng vây, vượt qua những làn đạn yếu ớt của quân thù tiến thẳng vào Sở chỉ huy GONO, tổ xung kích của đồng chí Tạ Quốc Luật (Đại đội trưởng Đại đội 360, Trung đoàn 209, Đại đoàn 312) gồm 2 chiến sỹ Hoàng Đăng Vinh, Bùi Văn Nhỏ xông vào hang ổ cuối cùng của địch. Tạ Quốc Luật hạ lệnh cho địch bằng tiếng Pháp: "Giơ tay lên hạ vũ khí xuống các ông đã bị bắt. . ." Toàn bộ sỹ quan Pháp giơ tay xin hàng, riêng De Castries cố xé những tài liệu cuối cùng.
Trước lúc bị bắt, De Castries đã có cuộc nói chuyện cuối cùng bằng điện thoại với chỉ huy của mình ở Hà Nội, khẳng định “Chúng tôi sẽ không hàng". Cogny đã nói những lời cuối cùng với cấp dưới của mình: "Tướng quân! Tất cả những gì ông đã làm được đều rất tốt, không được hàng, không được để bị bắt sống, ông phải tự sát. . . Cả nước Pháp sẽ ghi nhớ công lao của ông. . .". Ở đầu dây bên này De Castries dập gót giày đứng nghiêm hứa với Cogny bằng một giọng cảm động rằng ông ta sẽ tử thủ đến cùng. Nhưng, cái mệnh lệnh đó sẽ không bao giờ được thực hiện bởi ngay sau đó trong cuộc nói chuyện với vợ mình, bằng một giọng xúc động, De Castries đã hứa là sẽ về để rồi chưa đầy nửa giờ đồng hồ tiếp theo người ta nhìn thấy những lá cờ trắng mọc lên khắp nơi, trong đó có hầm Sở chỉ huy.
Chung quanh Tập đoàn cứ điểm ầm ầm, không sao hạn chế được sự ồn ào, niềm vui của mọi người, các chiến sĩ ta cũng ra khỏi công sự, nhảy múa trên giao thông hào, nhiều anh em bắn súng chỉ thiên và pháo hiệu xanh, đỏ để mừng thắng trận. Xen lẫn những âm thanh đó, ta nhận thấy nhiều tên địch vừa đi vừa hát.
De Castries cùng tướng lĩnh dưới quyền và toàn bộ quân lính tại Điện Biên Phủ đầu hàng chiều 7/5
Cuộc chiến đấu vẫn chưa kết thúc. Quân địch ở Hồng Cúm do chỉ huy Pháp ở Hà Nội điều hành, vẫn cố chống trả quyết liệt hòng tìm cách rút lui. Bằng cách dùng loa kêu gọi đầu hàng, ta cố tránh những thương vong không cần thiết trong tư thế chiến thắng, tuy nhiên địch vẫn ngoan cố. Ta cho pháo bắn mạnh vào các công sự trong các cứ điểm, Lalăng đã ra lệnh cho tất cả binh lính chạy ra chung quanh cứ điểm để tránh pháo. 24 giờ, toàn bộ quân địch ở Hồng Cúm bị bắt giữ, trong đó có cả Lalăng, chỉ huy phó của tập đoàn cứ điểm, đặc trách phân khu Hồng Cúm.
20 sỹ quan, trong đó có 4 đại tá, 6 thiếu tá đã đầu hàng vô điều kiện cùng với hơn 10.00 tù binh. Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ giờ chỉ còn đống đổ nát với la liệt súng pháo, dây thép gai, xe cộ ngổn ngang, chung quanh điểm trắng những cờ hàng.