Desde marzo, una fuerza de 40,000 soldados de Viet Minh con artillería pesada había cercado a 15,000 soldados franceses, manteniendo la posición francesa bajo ataque constante. Los guerrilleros de Viet Minh venían librando una larga y sangrienta guerra con los intereses coloniales franceses por el control de Vietnam desde 1946. En un intento por lograr una victoria decisiva, el general francés Henri Navarre había colocado a la gran fuerza francesa a 200 millas detrás de las líneas enemigas en un lugar remoto, una zona adyacente a la frontera con Laos. Su objetivo era atraer a los comunistas a una batalla en la que esperaba que la potencia de fuego francesa superior destruyera al enemigo, pero subestimó enormemente a su enemigo.
El general Vo Nguyen Giap atrincheró la artillería en las montañas en torno a la base francesa y formó cinco divisiones para atacar las posiciones francesas. La batalla, de un nivel de intensidad de cualquier previo enfrentamiento hasta la fecha en la guerra entre los franceses y el Viet Minh, comenzó con un enorme bombardeo de artillería del Viet Minh y fue seguida por un ataque de infantería.
Desde muy temprano en la batalla, los franceses se encontraron en desventaja.
El Secretario de Estado de EUA, John Foster Dulles, y otros miembros de la administración Eisenhower se quedaron atónitos ante el giro de los eventos y se llevaron a cabo discusiones para decidir el curso de acción. El presidente del Estado Mayor Conjunto, el almirante Arthur Radford, propuso el uso de ataques nucleares contra el Viet Minh. Otras opciones incluyeron ataques aéreos masivos convencionales, lanzamientos de paracaidistas y el minado del puerto en la bahía Haiphong. Al final, el presidente Eisenhower decidió que la situación no podía salvarse y ordenó que no se tomaran medidas para ayudar a los franceses.
Los choques duraron hasta el 7 de mayo, cuando el Viet Minh tomó las últimas posiciones francesas. Durante el sitio, 1,600 soldados franceses murieron, 4,800 resultaron heridos y 1,600 se consideran desaparecidos. El Viet Minh capturó a 8,000 franceses y los llevó a pie en un viaje de 500 millas a los campos de prisioneros; Menos de la mitad sobrevivió a la marcha. Las víctimas de Viet Minh se estimaron en aproximadamente 7,900 muertos y 15,000 heridos.
La batalla de Dien Bien Phu marcó el final de la presencia militar francesa en el sudeste asiático. Francia había perdido a más de 35,000 hombres y 48,000 habían resultado heridos en una guerra que se consideraba financiera y militarmente humillante. El impacto de la derrota en Dien Bien Phu llevó al gobierno francés a aceptar la independencia de Vietnam en la Conferencia de Ginebra de 1954.
Pero Vietnam habría de esperar 20 años, con mayores sufrimientos a raíz de la guerra iniciada por EUA, para obtener su verdadera independencia.