Trước tình hình chiến sự ở Đông Dương xấu đi nghiêm ơọng, đặc biệt sau thất bại ở biên giới Thu - Đông 1950, Chinh phủ Pháp triệu hồi Cao ủy Pinhông (Léon Pignon) và Tổng chỉ huy Cacpăngchiê, bổ nhiệm tướng Tatxinhi làm Cao ủy kiêm Tổng chỉ huy quân Pháp ở Đông Dương. Thực hiện chỉ thị của Chính phủ Pháp, Tatxinhi lập kế hoạch chiến lược với nội dung chính là dùng mọi biện pháp ôn định tình hình, nhanh chóng củng cố Quân đội viễn chinh Pháp và xây dựng Quân đội quốc gia (ngụy); tổ chức thêm các binh đoàn cơ động, lập phòng tuyến vững chắc để bảo vệ vùng trung du, đồng bằng Bắc Bộ; đẩy mạnh việc bình định vùng kiểm soát; đối phó có hiệu quả với các cuộc tiến công của ta, gấp rút chuẩn bị mọi mặt để phản công giành lại quyền chủ động chiến lược.
Về phía ta, chủ trương sau Chiến dịch Biên Giới, nhân lúc địch chưa kịp củng cố thế phòng ngự chiến lược ở đồng bằng, nhanh chóng phát huy thắng lợi, giữ vững quyền chủ động chiến lược, liên tục tiến công tiêu diệt sinh lực địch, giải phóng đất đai, làm thay đổi cục diện chiến trường, tiến tới giải phóng đồng bằng Bắc Bộ. Sau khi cân nhắc tình hình các hướng ở chiến trường Bắc Bộ, Ban Thường vụ Trung ương Đảng phê chuẩn phương án tác chiến của Bộ Tông tư lệnh, quyết định mở Chiến dịch Trần Hưng Đạo, tiến công vành đai phòng thủ của địch ở trung du thuộc địa phận từ Việt Trì đến Bắc Giang, nhằm tiêu diệt một bộ phận sinh lực địch, mở rộng hậu phương, phát triến chiến tranh du kích, tranh thù thời gian phá kế hoạch củng cố cùa địch.
Vùng trung du có vị trí chiến lược quan trọng, là tuyến chính diện của địch đối mặt với căn cứ địa Việt Bắc; có địa hình mấp mô trung bình, chủ yếu là gò đồi trọc, phía bắc có những khu rừng rậm nằm dưới chân những dãy núi lớn (Ba Vi, Tam Đảo...), phía nam là cánh đồng bằng phẳng; có hệ thống giao thông thủy bộ thuận tiện (đường 1,2, 3...; sông Hồng, sông cầu, sông Thương...), thuận lợi cho địch cơ động lực lượng và phát huy ưu thế về binh khí kĩ thuật. Trên địa bàn chiến dịch, địch có 8 tiểu đoàn và 8 đại đội bộ binh, 4 đại đội pháo binh làm nhiệm vụ chiếm đóng; 3 đại đội bộ binh đứng chân tại Đáp cầu, Bắc Giang, Phúc Yên, Vĩnh Yên là lực lượng cơ động ứng chiến.
Ngày 30.11.1950, Ban Thường vụ Trung ương Đảng quyết định thành lập Đảng ủy và Bộ chỉ huy Mặt trận Trần Hưng Đạo, Chỉ huy trưởng kiêm Bí thư Đảng ủy, Đại tướng Võ Nguyên Giáp (Tổng Tư lệnh). Lực lượng tham gia chiến dịch trên mặt trận chính trung du gồm Đại đoàn 308 (3 trung đoàn 102, 88, 36), Đại đoàn 312 (2 trung đoàn 209, 141), 4 đại đội sơn pháo 75 mm (16 khẩu), 4 tiểu đoàn địa phương (Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Bắc Giang). Trên hướng phối hợp, ở Đông Bắc có 2 trung đoàn độc lập (174, 98); ở Liên khu 3 có 3 trung đoàn (48, 52, 64) và lực lượng vũ trang địa phương, về cách đánh chiến dịch, ta chủ trương kết hợp đánh vận động với đánh công kiên, đánh điểm diệt viện (lấy diệt viện làm chính); lúc đầu tranh thủ yếu tố bí mật bất ngờ, sử dụng từng tiểu đoàn bôn tập, tiến công đồng loạt, tiêu diệt một số cứ điếm đột xuất nhằm khơi ngòi, kéo viện; tập trung lực lượng thích họp để diệt viện tại khu vực dự kiến.
Ngày 15.12.1950, Bộ chi huy Chiến dịch giao nhiệm vụ cho các đơn vị trên mặt trận chính: Đại đoàn 308 được phối thuộc 2 đại đội sơri pháo tiến công địch trên hướng chu yếu, trước mắt tiêu diệt 4 vị trí Hữu Bằng, Tú Tạo, đồn Cà Phê, Chợ Thá; Đại đoàn 312 được phối thuộc 1 đại đội sơn pháo tiến công trên hướng thứ yếu, trước mắt tiêu diệt 2 vị trí Chợ Vàng, Ba Huyên (Bảo Chúc). Trên các hướng phối hợp; ở Đông Bắc, các trung đoàn 174, 98 tiêu diệt 2 cứ điểm Bình Liêu, Hoành Mô; ở Liên khu 3 các hoạt động tác chiến phối hợp do Bộ Tư lệnh Liên khu trực tiếp tổ chức, chỉ đạo. Thời gian nổ súng mở màn chiến dịch dự kiến vào ngày 26.12.1950. Ngày 25.12.1950, chiến dịch mở màn và diễn ra 2 đợt.
Đợt 1 (25-29.12.1950), theo kế hoạch, ta nổ súng tiến công vào ngày 26.12, nhưng ngày 25, Binh đoàn Cơ động 3 (GM3) của địch gồm 3 tiểu đoàn, mở cuộc hành quân “Chim dẽ giun” (Bécassine) đánh lên Xuân Trạch, Liễn Sơn, Thản Sơn (Vĩnh Phúc), đúng khu vực tập kết của Đại đoàn 312. Trước tình hình đó, Bộ chì huy Chiến dịch giao nhiệm vụ cho Đại đoàn 312 chặn đánh cuộc hành quân của địch, mở màn chiến dịch. Ngày 25.12, địch cho Tiểu đoàn Dù xung kích 10 Lê dương (lOẽBPC) và Tiểu đoàn Mường chia làm 2 cánh tiến đánh Thản Sơn, Liễn Sơn. Bị Trung đoàn 141 cùng bộ đội địa phương Vĩnh Phúc, Phú Thọ chặn đánh, địch bị thiệt hại nặng buộc phải dừng lại ở Liễn Sơn chờ quân ứng cứu. Ngày 26.12, Tiểu đoàn 1 thuộc Trung đoàn 24 bộ binh (khố đỏ) người Xênêgan (1/24RMTS) lên ứng cứu, bị chặn đánh phải dừng lại ở làng Xuân Trạch (tây Liễn Sơn 5 km). 5 giờ sáng 27.12, Trung đoàn 209 nổ súng tiến công địch ở Xuân Trạch; đến 7 giờ 30 phút, sau hai đợt tiến công quyết liệt ta làm chủ khu vực Xuân Trạch, diệt gọn tiểu đoàn địch, bắt 240 tù binh. Bị thua ở Xuân Trạch, Liễn Sơn, địch buộc phải rút về thị xã Vĩnh Yên. Nhận thấy ta vẫn giữ được yếu tố bí mật, bất ngờ, Bộ chỉ huy Chiến dịch quyết định tiếp tục thực hiện kế hoạch đã đề ra nhưng điều chỉnh mục tiêu tiến công: tạm thời chưa đánh vị trí Ba Huyên, chuyển sang đánh 2 vị trí Thằn Lằn, Yên Phụ. Trên hướng chủ yếu, trong các đêm 27, 28, 29.12, các đơn vị của Đại đoàn 308 lần lượt tiêu diệt các vị trí Tú Tạo, đồn Cà Phê, Hữu Bằng, Yên Phụ, Thằn Lằn bằng cách đánh vận động, vận động từ xa đến, bất ngờ tiến công, dứt điểm nhanh gọn rồi rút lui trong đêm. Trên hướng thứ yếu, đêm 27.12, Tiểu đoàn 166 (Trung đoàn 209) đánh đồn Chợ Vàng không thành công; đêm 28.12, tiểu đoàn được tăng cường 2 đại đội tiến công lần hai vẫn không dứt điểm. Cùng đêm 28, Tiểu đoàn 154 đánh các bốt Sơn Kiệu, Hội An cũng không thành công. Trên hướng phối hợp đông bắc, đêm 26.12, các trung đoàn 174, 98 tiêu diệt cứ điểm Bình Liêu; tiếp đó đánh viện trên đường 18. Địch phải rút bỏ một số vị trí (Châu Sơn, Khe Mo, Phong Du, Hoành Mô...), co về Tiên Yên cố thủ. Đợt 1 kết thúc, ta loại khỏi vòng chiến đấu 1.300 quân địch, thu nhiều vũ khí; ta hi sinh 118, bị thương 630 người.
Đợt 2 (30-12.1950-18.1.1951), bị tiến công bất ngờ ở trung du, địch vội điều 3 tiếu đoàn bộ binh, 1 tiếu đoàn pháo binh từ Nam Bộ ra bố sung cho Bắc Bộ, đưa 4 tiểu đoàn bộ binh ở đồng bằng Bắc Bộ lên tăng cường cho vùng duyên hải đông bắc. Trên hướng trung du, các binh đoàn cơ động địch vẫn tập trung chủ yếu ở khu vực cầu Đuống, với ý định sẵn sàng phản kích đế giành lại thế chủ động, về phía ta. bước vào đợt 2, hướng phối hợp được lệnh nổ súng trước đê nghi binh, đánh lạc hướng địch. Đêm 12.1.1951, Trung đoàn 174 tiến công tiêu diệt đồn Đồng Ke; Trung đoàn 98 đánh đồn cẩm Lí nhưng không thành công. Trên mặt trận chính, thực hiện phương châm “đánh điểm diệt viện”, đêm 13.1, Trung đoàn 141 (Đại đoàn 312) đánh đồn Ba Huyên; các trung đoàn 88, 36 (Đại đoàn 308), 209 (Đại đoàn 312) chiếm lĩnh trận địa ở cẩm Trạch, Thanh Vân, Đạo Tú, sẵn sàng đánh viện. Ba Huyên (thôn Yên Lập, xã Hương Đạo, huyện Tam Dương, tỉnh Vĩnh Phúc) là cứ điếm mạnh bảo vệ phía bắc thị xã Vĩnh Yên, có công sự vừng chắc, do 5 trung đội địch đóng giữ. 1 giờ 10 phút ngày 14.1, ta nổ súng tiến công nhưng do mở cửa gặp khó khăn, địch chống trà quyết liệt nên trận đánh kéo dài đến 10 giờ mới kết thúc, ta diệt và bắt toàn bộ địch. Địch vội điều Binh đoàn Cơ động 3 từ Vĩnh Yên đến tiếp ứng, tiểu đoàn đi đầu bị Trung đoàn 209 chặn đánh ở Thủy An, buộc phải quay về cẩm Trạch. Khi đội hình chính của địch lọt vào khu vực ta đã chuẩn bị sẵn ở Thanh Vân - Đạo Tú (trên trục đường 203, tây bắc thị xã Vĩnh Yên khoảng 6 km), Trung đoàn 88 nhanh chóng vận động tiếp cận, tận dụng địa hình có lợi, tạo thế bao vây chia cắt tiêu diệt từng bộ phận địch. Bị thiệt hại nặng, địch rút chạy, ta truy kích đến ngã ba Đông Đạo, một bộ phận đuổi tới sát thị xã Vĩnh Yên. Ở các hướng khác, ta hạ một loạt đồn bốt (Tam Lộng, Quất Lưu, Mậu Thông, Mậu Lâm) áp sát quốc lộ 2.
Trước cuộc tiến công cùa ta ở cửa ngõ thị xã Vĩnh Yên, ngày 14.1, Bộ chỉ huy quân Pháp vội điều Binh đoàn Cơ động 1 (GM 1) từ Lục Nam lên tiếp ứng, đồng thời cho 1 tiểu đoàn dù nhảy xuống tây thị xã Vĩnh Yên 5 km. về phía ta, Bộ chi huy Chiến dịch quyết định bao vây thị xã Vĩnh Yên và đánh quân địch đến giải vây. Đại đoàn 312 được lệnh triển khai ở Bảo Sơn - Đình Trung; Đại đoàn 308 bố trí ở khu vực Khai Quang, Tam Lộng, Ngoại Trạch, Mậu Thông, hình thành thế bao vây thị xã và sẵn sàng đánh viện. Rạng sáng 15.1, Binh đoàn Cơ động 1 từ Hương Canh tiến lên thị xã Vĩnh Yên với ý định từ ngoài đánh vào, phối hợp với Binh đoàn Cơ động 3 từ trong đánh ra, phá vỡ vòng vây. Đại đoàn 308 chặn đánh địch ở Mậu Thông, Khai Quang, tây nam Ngoại Trạch, tiêu diệt một bộ phận. Địch dùng nhiều tốp máy bay liên tục ném bom, bắn phá, kể cả dùng bom napan (mới được Mĩ viện trợ) để sát thương ta. Cuộc chiến đấu diễn ra ác liệt, bộ đội ta thương vong nhiều, đến tối được lệnh rời khỏi trận địa. Quyết giữ thị xã Vĩnh Yên, sáng 16.1, địch tập trung 2 binh đoàn cơ động 1, 3 đánh chiếm dãy núi Đanh (bắc thị xã Vĩnh Yên khoảng 7 km, trên đường 23 từ thị xã lên Tam Đảo) nhằm tiêu hao một bộ phận và đây chủ lực ta ra xa, bảo vệ an toàn cho thị xã. Phát hiện ý định của địch, Bộ chỉ huy Chiến dịch sử dụng Trung đoàn 209 đánh chiếm núi Đanh trước, tạo điều kiện cho các đơn vị bạn đánh địch giải tỏa. Sáng 16.1, ta dứt điểm, diệt và bắt toàn bộ quân địch. Các đơn vị của trung đoàn vượt qua hỏa lực ngăn chặn của không quân, pháo binh địch chiếm được điểm cao 210 (mỏm cao nhất của dãy núi Đanh), chặn đánh địch quyết liệt ở điểm cao 83, nhưng đen 14 giờ 30 phút, bị địch tập trung lực lượng đánh bật khỏi điểm cao 210. Chiều và đêm 16.1, trung đoàn hai lần tổ chức phản kích chiếm lại điểm cao này đều không thành công. 14 giờ ngày 17.1, nhận thấy bộ đội thương vong cao, khả năng tiêu diệt địch không còn, Bộ chỉ huy Chiến dịch cho các đơn vị thu quân, kết thúc chiến dịch. Sau 23 ngày đêm chiến đấu, ta diệt và bắt khoảng 5 nghìn quân địch, đánh thiệt hại nặng 6 tiểu đoàn, diệt 30 vị trí, thu hơn 1.200 súng các loại (có 13 pháo 75 mm), giải phóng một vùng phía bắc t. Vĩnh Yên và một phần tỉnh Phúc Yên, 2 huyện Bình Liêu, Hoành Mô (Hải Ninh), hoàn thành một phần nhiệm vụ mở rộng hậu phương và phát triển chiến tranh du kích ở vùng địch hậu trung du và đồng bằng Bắc Bộ.
Chiến dịch Trần Hưng Đạo đánh dấu bước trưởng thành quan trọng của lực lượng vũ trang nhândân Việt Nam cả về đánh địch trong công sự vững chắc và đánh địch ngoài công sự, cả đánh đêm và đánh ngày trên địa hình trống trải, địch có điều kiện phát huy mặt mạnh về hỏa lực không quân, pháo binh và khả năng cơ động. Trong chiến dịch, ta đã vận dụng thành công chiến thuật đánh vận động để tiêu diệt các cứ điểm nhở, thực hiện tốt phương châm “đánh điểm, vây diêm để diệt viện, lấy diệt viện làm chính”. Tuy nhiên, bộ đội thương vong nhiều (trận núi Đanh, Trung đoàn 209 loại khỏi vòng chiến đấu 250 địch nhưng cũng có 172 chiến sĩ hi sinh, 51 bị thương, 40 mất tích), phản ánh thực tế việc chọn hướng mở chiến dịch ở địa bàn trung du là chưa thích họp trong điều kiện so sánh lực lượng giữa ta và địch thời điểm đó.
Nguồn: Bách Khoa toàn thư Quân sự Việt Nam, Quyển 1: Lịch sử Quân sự (Nhà xuất bản Quân đội Nhân dân - năm 2015)