Dowództwo wietnamskie postanowiło wykorzystać nadarzającą się okazję zniszczenia dużego ugrupowania przeciwnika. Operacja ta wymagała odpowiedniej organizacji. Zdawano sobie sprawę, że otwarty szturm pochłonie wiele tysięcy zabitych i rannych. Generał Giap postanowił więc rozpocząć oblężenie doliny i systematycznie zaciskać pętlę wokół pozycji francuskich. Jednocześnie Wietnamczycy przystąpili do ataków pomocniczych, absorbując siły wroga w delcie Rzeki Czerwonej i w innych częściach kraju. W rezultacie sztab korpusu ekspedycyjnego musiał rozproszyć odwody, co uniemożliwiło udzielenie pomocy oblężonym pod Dien Bien Phu.
Wokół obozu Giap zgromadził cztery najlepsze regularne dywizje. W sumie zebrał ok. 55 tys. żołnierzy. Do zaopatrzenia oddziałów użyto niemal 80 tys. cywilnych tragarzy. Nocą w podziemnych magazynach gromadzono żywność i amunicję. Wprowadzenie do walki 351. Dywizji Ciężkiej posiadającej nowoczesną artylerię i broń przeciwlotniczą stanowiło kompletne zaskoczenie dla okrążonych Francuzów. Nie pomogły ataki lotnicze ani wypady w celu namierzenia i zniszczenia wrogiej artylerii.
13 marca o godz. 17 Giap zarządził pierwszy szturm. Celem ataku był sektor „Beatrice”. Dwugodzinna nawała artyleryjska zdemolowała pozycje obrońców. Ziemia zasypywała okopy, grzebiąc ludzi żywcem. Zniszczono bunkier dowodzenia, padła łączność i poszczególne punkty oporu walczyły w odosobnieniu.
Determinacja, z jaką atakowali Wietnamczycy, zaskoczyła nawet twardych i nieustępliwych żołnierzy Legii Cudzoziemskiej. Walczono wręcz lub z najbliższej odległości zasypywano się ogniem z pistoletów maszynowych. „Ochotnicy śmierci” niosący ładunki wybuchowe lub wiązki granatów wpadali do schronów, wysadzając je wraz z załogami. O godz. 2 w nocy odcinek „Beatrice” wpadł w ręce Wietnamczyków.
Następnego dnia ruszyło natarcie na sektor „Gabrielle”, obsadzony przez 5. Batalion Strzelców Algierskich odznaczony Legią Honorową za udział w bitwie pod Monte Cassino. Kilka dni wcześniej oddziały Giapa podkopały się 200 m od algierskich pozycji. Wkrótce rozpętało się artyleryjskie piekło. Nawała wyeliminowała moździerze obrońców. Potem do natarcia ruszyła piechota. Falowe ataki trwały przez całą noc. Ogień broni maszynowej zbierał krwawe żniwo. Na pomoc Algierczykom ruszyły dwie kompanie legionistów i batalion spadochroniarzy. Pomimo wsparcia czołgów kontratak się załamał. Rankiem 15 marca odcinek uznano za stracony. 150 ocalałych Algierczyków z dumą podkreślało, że wytrzymali dłużej od legionistów.
