Từ cuối 1963, đầu 1964, nhằm cứu vãn thất bại của chiến lược “chiến tranh đặc biệt”, Mĩ đấy nhanh hoạt động viện trợ và mở rộng chiến tranh ở miền Nam Việt Nam và Lào. Đối với Lào, Mĩ tăng viện trợ trong tài khoá 1963-64 cho chính quyền Viêng Chăn lên 150 triệu đô la. Với sự viện trợ của Mĩ, Quân đội Phái hữu Lào được củng cố và phát triển lên 62 nghìn quân, vũ khí và phương tiện chiến đấu được trang bị hiện đại; Quân đội Phái hữu Lào thường xuyên tô chức các cuộc hành quân nhằm tiêu hao sinh lực và thu hẹp địa bàn hoạt động của Lực lượng Vũ trang Pathét Lào ở khu vực Trung Lào. Đặc biệt sau khi chiếm được Sê Nô, được không quân Mĩ và pháo binh Thái Lan yếm trợ, quân Phái hữu Lào và Quân đội Sài Gòn thực hiện đánh chiếm khu vực Mường Noòng (tỉnh Xavannakhẹt), chiếm các thị trấn Khăm Cợt, Lạc Xao, mở đường tiến xuống Pa Thí, để từ đây tiến vào giải toả Trung Lào và khu vực đường 8, đường 12 giáp biên giới Lào - Việt. Lực lượng địch đóng giữ tại hai tỉnh Bôlikhămxay và Khăm Muộn bao gồm quân Phái hữu Lào và quân của phái trung lập Coong Le, 7 tiểu đoàn chủ lực (5, 8, 24, 11, 30 bis, 55CP, 340BR), 1 tiểu đoàn địa phương, 2 đại đội biệt kích.
Trước âm mưu và hoạt động của địch, để bảo vệ khu vực giải phóng Trung Lào, Quân ủy Trung ương Việt Nam và Lào quyết định tăng cường hoạt động phối hợp chiến đấu, giao nhiệm vụ cho Bộ tư lệnh Quân khu 4 cùng Lực lượng Vũ trang Pathét Lào mở chiến dịch tiến công (mang mật danh “CD 128”), nhằm phá âm mưu chiếm đóng vùng Trung Lào của địch, củng cố và mở rộng vùng giải phóng của cách mạng Lào, bảo vệ an toàn tuyến vận chuyến chiến lược của ta cho chiến trường miền Nam Việt Nam. Chấp hành nhiệm vụ được giao, Bộ chỉ huy Chiến dịch được thành lập, gồm Tư lệnh Nguyễn Ích Tỷ, Chính ủy Quách Sĩ Kha; đồng thời, Bộ Tổng tham mưu Quân đội Nhân dân Việt Nam cử Lê Ngọc Hiền (Cục phó Cục Tác chiến) làm phái viên, trực tiếp giúp Bộ chỉ huy Chiến dịch.
Lực lượng tham gia chiến dịch gồm: Quân tình nguyện Việt Nam có 2 trung đoàn bộ binh 95 và 101 thuộc Sư đoàn 325, Tiểu đoàn Bộ binh 3 (Sư đoàn 324), 2 tiểu đoàn biên phòng (927, 929), 1 đại đội pháo 105 mm (4 khẩu), 1 đại đội cối 120 mm (4 khẩu), 1 đại đội súng máy phòng không (4 khẩu), 1 đại đội thiết giáp, 1 trung đội đặc công. Phía Lào có Tiểu đoàn 17 Pathét Lào và 1 đại đội bộ đội địa phương Nhonmarạt. Ngày 15.1.1964 Bộ Tư lệnh Chiến dịch thông qua quyết tàm tác chiến và lệnh cho các đơn vị cơ động đến khu vực chuẩn bị triển khai trận địa. Trong thời gian này, Tổng chỉ huy Lực lượng Vũ trang Pathét Lào Khămtày Xiphănđon tới Sở chỉ huy Chiến dịch thăm và động viên lực lượng Quân tình nguyện Việt Nam. Địa bàn chiến dịch nằm giữa trục đường 8 và đường 12; bao gồm các địa phương thuộc tỉnh Khăm Muộn và Bôlikhămxay. Chiến dịch diễn ra 2 đợt.
Đợt 1 (27-29.1), ngày 27.1 ta mở màn chiến dịch bằng trận đánh của Tiểu đoàn 924 Quân tình nguyện Việt Nam phối hợp với Tiểu đoàn 17 Pathét Lào và đại đội địa phương Nhonmarạt, tiến công cứ điểm Vang Yên, đánh chiếm các khu vực bản Đông, Thà Thuột, Bản Khoa, hình thành thế bao vây địch từ phía nam Nà Cay. Ngày 28.1, Trung đoàn 95 (Sư đoàn 325) đánh chiếm các điểm cao 175, 95 và Bản Viêng, buộc lực lượng địch đóng giữ ở đây gồm 2 tiểu đoàn (5, 8) phải bỏ trận địa rút về hướng Thẩm Công Lô; đồng thời địch điều 2 tiểu đoàn dù (11, 119) tới chi viện. Quá trình đổ quân, một bộ phận lính dù lọt vào trận địa của ta. nhưng địch kịp thời phát hiện và tìm cách rút chạy; do tình huống chiến đấu xảy ra quá nhanh nên ta không đủ thời gian tổ chức lực lượng truy kích tiêu diệt địch. Ngày 29.1, liên quân Việt - Lào tiếp tục tổ chức truy quét địch trên địa bàn rộng, từ Nà Cay, Hin Ban, Pha Ken La, Nậm Sa Nam tới Nà Muông, Bản Ken, Bản Công Lô..., đẩy quân địch lui về hướng Kon Catia và Bản Ken. Thời điểm này, bộ phận địch ở Na Cay đã bị cô lập, nhưng do ta tồ chức bao vây không chặt, nên địch lợi dụng đường Quang Xảm (đoạn giữa Thẩm Công Lô và Vang Yên) rút chạy về Thà Thoả. Do địch đã rút chạy, ta không thực hiện được trận then chốt chiến dịch như dự kiến. Trước tình hình đó, Bộ tư lệnh Chiến dịch quyết định các đơn vị tạm ngừng tiến công, kết thúc đợt 1.
Đợt 2 (1-12.2), các đơn vị liên quân Việt - Lào chủ yếu thực hiện nhiệm vụ củng cố vùng giải phóng, đồng thời tổ chức lực lượng chốt giữ khu vực Nà Du; ta chủ động kết thúc chiến dịch (12.2).
Kết quả, sau nửa tháng thực hành chiến dịch, liên quân Việt - Lào đã loại khỏi vòng chiến đấu 886 quân địch (trong đó bắt 453 quân), thu 360 súng các loại.
Chiến dịch 128 giành thắng lợi đã giải phóng một khu vực rộng lớn thuộc cao nguyên Trung Lào, góp phần nối thông đường 8 và đường 12 trên tuyến biên giới Lào -Việt Nam, dài gần 700 km; đây là một trong những chiến dịch quy mô nhỏ của lực lượng liên quân Việt Nam - Lào trong Kháng chiến chống Mĩ. Tuy nhiên, trong quá trình tiến hành chiến dịch, ta còn một số hạn chế: nắm tình hình địch chưa chắc, sự phối hợp giữa các đơn vị chưa tốt, bộ đội không thông thạo địa hình, tổ chức bao vây địch thiếu chặt chẽ; không thực hiện được trận then chốt chiến dịch và bỏ lỡ thời cơ tiêu diệt sinh lực địch, dẫn đến kết quả chiến dịch còn hạn chế.
Nguồn: Bách Khoa toàn thư Quân sự Việt Nam, Quyển 1: Lịch sử Quân sự (Nhà xuất bản Quân đội Nhân dân - năm 2015)