Đông Khê là cụm cứ điểm quan trọng trên tuyến phòng thủ đường 4 của Pháp, cách Thất Khê 25 km về phía nam, cách thị xã Cao Bằng 45 km về phía bắc (nay là thị trấn Đông Khê, huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng). Tại trung tâm có 2 cứ điểm lớn, trong đó vững chắc nhất là đồn to, xung quanh là đồi núi đá tạo nên một vành đai gồm 7 cứ điểm ngoại vi. Lực lượng địch gồm 2 đại đội thuộc Trung đoàn Bộ binh Lê dương 3 (3ẽREl), 1 trung đội ngụy, 2 pháo 105 mm và 57 mm, do Đại úy Aliuc (Allioux) chỉ huy. Lực lượng ta tham gia trận đánh gồm: Trung đoàn 174 được tăng cường 2 tiểu đoàn bộ binh 426 và 11, Tiểu đoàn Pháo binh 253 (8 pháo 75 mm) tiến công hướng chủ yếu (bắc đông bắc), triển khai trận địa pháo ở tây cứ điểm Đông Khê 1 km. Trung đoàn 209 được tăng cường 4 sơn pháo 75 mm tiến công trên hướng thứ yếu (tây - tây nam) vào căn cứ. Trung đoàn 36 làm lực lượng dự bị, triển khai ở hướng đông nam sẵn sàng đánh quân dù chi viện cho Đông Khê và lực lượng địch ở Đông Khê chạy về Thất Khê. Tiểu đoàn Pháo binh 40 (4 khẩu) bố trí ở phía đông cứ điểm chi viện chung. Trận đánh diễn ra 2 giai đoạn.

Đại đội trưởng Trần Cừ phổ biến nhiệm vụ
Trận Đông Khê 16 - 18/9/1950

Giai đoạn 1, tiêu diệt các cứ điểm ngoại vi. 6 giờ ngày 16.9, Chỉ huy trưởng mặt trận hạ lệnh nổ súng, pháo các cỡ của ta bắn dồn dập vào các đồn. Trên hướng chủ yếu, Trung đoàn 174 tổ chức mở cửa tiến công các vị trí tiền tiêu, đến 9 giờ chiếm được đồn Yên Ngựa, 10 giờ 30 phút chiếm được đồn Thìa Khoá. Ở hướng thứ yếu, Trung đoàn 209 do có một bộ phận đi lạc nên đến 18 giờ mới nổ súng; 21 giờ, Tiểu đoàn 166 diệt đồn Pò Đình, sau đó phát triển đánh chiếm Phủ Thiện, nhà thông tin, phố cũ, trường học, tiếp tục tiến công vào Pò Hầu nhưng bị hỏa điểm ngầm của địch ngăn chặn gây nhiều tổn thất phải lui về Pò Đình. Địch mất một số cứ điểm ngoại vi phải lui về trung tâm dùng pháo binh, máy bay đánh chặn, bị hỏa lực phòng không của ta bắn rơi 1 chiếc. Cuộc chiến đấu trên cả hai hướng kéo dài suốt đêm 16 đến rạng sáng 17.9, ta chiếm được 5 đồn tiền tiêu nhưng không phát triển được; trong khi đó địch tập trung hoả lực và xung lực phản kích chiếm lại 3 đồn, gây cho ta nhiều khó khăn. Trong ngày 17, ta quyết giữ vị trí Cạm Phầy, Pò Hầu, chuẩn bị cho đợt tiến công dứt điểm vào đêm 17.9.

Giai đoạn 2, đánh địch trong tung thâm. Sau khi các trung đoàn củng cố lực lượng và rút kinh nghiệm, khắc phục thiếu sót, 17 giờ ngày 17.9, Chỉ huy trưởng mặt trận để Trung đoàn 174 chuyển hướng đột phá từ hướng bắc sang hướng đông bắc. 18 giờ, ta nổ súng tiến công, với chủ trương kiềm chế địch ở các vị trí khác, tập trung lực lượng diệt địch trong trung tâm, theo đó Tiểu đoàn 249 đánh chiếm Nhà thương, phát triển vào phố cũ, Tiểu đoàn 255 thay Tiểu đoàn 251 tiến công đồn trung tâm. Trên hướng thứ yếu, Tiểu đoàn 166 và Đại đội 130 tiến công nhà Kí sầu, Phủ Thiện. 0 giờ ngày 18.9, ta chiếm được khu phía tây cứ điểm Đông Khê, số địch còn lại cố thủ trong đồn trung tâm ở Đông Khê và 2 vị trí ngoại vi là Khâu Áng và Nà Cúm; sáng 18.9, chỉ huy mặt trận quyết định thay đổi hướng tiến công để tiêu diệt địch trong đồn trung tâm. Tiểu đoàn 251 tiến công hướng chủ yếu từ phía đông, hướng này địch mạnh nhưng ta nhanh chóng đánh vào trung tâm căn cứ mà không phải vượt qua bãi trống. Tiểu đoàn 255 tiến công hướng thứ yếu 1 từ phía bắc; Tiểu đoàn 166 tiến công hướng thứ yếu 2 từ hướng nam. 3 giờ ngày 18.9, pháo binh ta bắt đầu bắn vào các mục tiêu địch trong trung tâm; trên hướng đông, Tiểu đoàn 251 chiếm được đầu cầu (hướng bắc), Tiểu đoàn 249 chiếm được đồn Nhà Thương, phát triển vào bên trong, cùng Trung đoàn 209 phối hợp chiến đấu. Trận chiến đấu ác liệt kéo dài suốt đêm, trong trận này xuất hiện nhiều gương chiến đấu dũng cảm như Lý Văn Mưu, La Văn cầu, Trần Cừ. Trước sức tiến công quyết liệt của bộ đội ta, địch phải lui về khu nhà chỉ huy cố thủ; 4 giờ 30 phút ngày 18.9, quân ta thọc sâu chiếm sở chỉ huy, buộc số địch còn lại xin hàng, bắt Đại úy Aliuc và sĩ quan tham mưu, đến 10 giờ cùng ngày, ta làm chủ trận địa, trận đánh kết thúc. Kết quả sau 54 giờ chiến đấu với hình thức chiến thuật công kiên, ta chiếm được cứ điểm Đông Khê, đập vỡ một mắt xích quan trọng trên tuyến phòng thủ đường 4 của Pháp, loại khỏi chiến đấu 300 quân Âu - Phi và thu toàn bộ vũ khí.
Trận Đông Khê là trận tiến công địch trong công sự vững chắc lớn nhất với quy mô đại đoàn của ta cho tới thời điểm năm 1950; trận đánh đã đánh dấu sự phát triển của quân đội ta, làm cơ sở cho sự hình thành chiến thuật sau này; trận đánh then chốt mở màn chiến dịch thắng lợi tạo điều kiện quyết định cho chiến dịch phát triển, buộc địch phải rút khỏi Cao Bằng, tạo cơ hội cho ta tiêu diệt viện binh địch trong giai đoạn tiếp sau.

Nguồn: Bách Khoa toàn thư Quân sự Việt Nam, Quyển 1: Lịch sử Quân sự (Nhà xuất bản Quân đội Nhân dân - năm 2015)