Nhận nhiệm vụ, Đại đoàn bộ binh 316 nhanh chóng cơ động lực lượng tiến công giải phóng thị xã Lai Châu, cắt bằng được con đường Lai Châu-Điện Biên Phủ. Khi phát hiện địch đóng quân ở Lai Châu rút chạy, Đại đoàn 316 tổ chức tiến công, chốt chặn, không cho địch chạy thoát về co cụm ở Mường Thanh (Điện Biên Phủ). Triển khai theo phương án tác chiến mới bổ sung, Bộ tư lệnh Đại đoàn 316 lệnh cho các đơn vị khẩn trương cơ động vào chiếm lĩnh địa bàn chiến dịch, rồi đồng loạt tiến công các mục tiêu cố định và các mục tiêu địch rút chạy.

Bộ đội Đại đoàn 316 cùng lực lượng địa phương mở đường cơ động Tuần Giáo-Điện Biên Phủ trong Đông-Xuân 1953-1954.

Hướng thị xã Lai Châu, Tiểu đoàn 439 (Trung đoàn 98) được tăng cường một đại đội, sau khi hành quân bằng cơ giới (Tuần Giáo - Lai Châu) lập tức đột phá tiêu diệt đồn Pa Ham, đèo Cla-vô (cách thị xã Lai Châu hơn 10km về phía nam). Thừa thắng, ngày 12-12-1953, Tiểu đoàn 439 (được lực lượng địa phương hỗ trợ) tiến vào giải phóng thủ phủ tỉnh Lai Châu, tiếp đó truy kích địch tháo chạy theo hai hướng nam và tây bắc thị xã. Khu vực chốt chặn chiến dịch, Trung đoàn 174 dùng đường tắt cắt đường rút chạy của địch trên đoạn Mường Muôn - Mường Pồn; điều động một tiểu đoàn xuống Pu San, một tiểu đoàn ở Him Lam-Bản Tấu, hình thành thế trận ngăn chặn, chia cắt cả phía trước và phía sau, cả bên phải và bên trái, có thể đón đánh địch từ Lai Châu chạy về và chặn, đánh địch từ Điện Biên lên.

Cùng thời gian trên, chỉ huy quân Pháp ở Điện Biên Phủ cũng vội vã cho 2 tiểu đoàn dù tăng cường từ Điện Biên Phủ lên tiếp ứng cho đồng bọn ở Lai Châu về. Mặc dù được không quân yểm trợ, lính ngụy người Thái thông thạo địa hình dẫn đường, nhưng suốt ba ngày (từ 11-12 đến 13-12-1953) luồn rừng né tránh quân ta chặn đuổi, hơn 2 tiểu đoàn địch không thể ứng cứu được lực lượng từ Lai Châu về, trái lại còn bị ta đánh tan nát đội hình ở Bản Tấu, điểm cao 1168 và dọc đường hành quân, buộc số còn lại phải chạy vào rừng tìm về cánh đồng Mường Thanh.

Quân tiếp viện bị đánh tan, đường Mường Pồn-Pu San bị khóa chặt, lực lượng địch còn lại buộc phải chia làm hai khối xuyên rừng từ Nậm Lầm, Sốp Nhôm về Điện Biên Phủ và từ Mường Tòng, Mường Bum, Mường Chà (bắc Lai Châu) tìm lối chạy sang Lào. Quyết không cho địch chạy thoát, các đơn vị thuộc Đại đoàn 316 khẩn trương truy kích địch. Tại khu vực cách phía nam Mường Tòng 10km, Tiểu đoàn 255 kịp thời phối hợp với Tiểu đoàn 439, bao vây và đánh thiệt hại nặng 4 đại đội địch co cụm ở khu vực Mường Tòng. Sáng 16-12-1953, hơn một đại đội tàn binh địch chạy xuống Nà Pheo chưa kịp củng cố đã bị quân ta vây bắt sống. Lực lượng địch còn lại (khoảng 2 đại đội) ở tây bắc thị xã Lai Châu cũng bị Tiểu đoàn 930 vượt sông Đà tiêu diệt và bắt sống. Ngày 17-12-1953, số binh lính địch chạy lên phía bắc Lai Châu cơ bản bị tiêu diệt.

Chiến dịch tiến công Lai Châu giành thắng lợi không chỉ loại khỏi vòng chiến đấu hơn 2000 tên địch, trong đó có hơn 100 lính Âu-Phi, giải phóng đất đai, buộc địch phải phân tán khối chủ lực cơ động chiến lược ra các chiến trường để bộ đội ta tiêu diệt, mà còn là bước phát triển mới về nghệ thuật hình thành thế trận chia cắt địch, tiến công địch trên nhiều hướng, dưới các hình thức chiến thuật từ tiến công, truy kích, đón lõng đến phục kích, chốt chặn. Thực tế đã chứng minh, khi điều động một bộ phận nhanh chóng tiếp cận tiêu diệt mục tiêu chủ yếu thị xã Lai Châu và vùng phụ cận, ta cũng chủ động điều hành lực lượng lớn đứng chân giữa con đường độc đạo (Lai Châu-Điện Biên Phủ), triển khai đội hình vận động đón đánh địch từ Lai Châu xuống, chặn địch từ Điện Biên Phủ lên; bám đánh địch ngay ở Him Lam - Bản Tấu. Nghệ thuật hình thành thế trận chốt chặn trên ba khu vực hiểm, nhất là đoạn Mường Pồn-Bản Tấu, là nghệ thuật điều hành chiến dịch sáng tạo, phát huy được sức mạnh của các lực lượng trên đánh xuống, dưới đánh lên, vừa làm thất bại kế hoạch ứng cứu của hơn 2 tiểu đoàn dù Âu-Phi và quân ngụy từ Mường Thanh, vừa làm thất bại kế hoạch đưa quân ngụy từ Lai Châu về tăng cường cho Điện Biên Phủ. Thắng lợi của chiến dịch giải phóng Lai Châu là chiến công mở đầu xuất sắc của cuộc tiến công chiến lược Đông-Xuân 1953-1954, tạo ra những điều kiện thuận lợi để ta tiến hành chiến dịch Điện Biên Phủ.

Theo QĐND