Sau khi thất bại trong trận đông xuân 1953 - 1954, thực dân Pháp quyết định xây dựng Điện Biên Phủ thành một tập đoàn cứ điểm mạnh nhất Đông Dương, với lực lượng lúc cao nhất lên đến 16.200 quân, được bố trí thành một hệ thống phòng thủ chặt chẽ gồm 49 cứ điểm. Cả Pháp và Mỹ đều coi Điện Biên Phủ là pháo đài "bất khả xâm phạm".
Theo đề nghị của Tổng Quân ủy, Bộ Chính trị hạ quyết tâm chọn Điện Biên Phủ làm điểm quyết chiến, chỉ định Bộ Chỉ huy chiến dịch và Đảng ủy Mặt trận. Đại tướng Võ Nguyên Giáp được chỉ định làm Chỉ huy trưởng kiêm Bí thư Đảng ủy chỉ đạo mặt trận Điện Biên Phủ, đồng thời với tư cách Tổng Tư lệnh có nhiệm vụ chỉ đạo các chiến trường khác trên cả nước, kể cả bộ đội tình nguyện của ta ở Lào và Campuchia.
Trong cuốn Hồi ký "Điện Biên Phủ - Điểm hẹn lịch sử", Đại tướng Võ Nguyên Giáp kể lại: Đầu tháng 1/1954, trước khi lên đường ra mặt trận, Đại tướng đến Khuổi Tát chào Bác Hồ. Bác hỏi: "Chú ra mặt trận lần này có khó khăn gì không?". Đại tướng Võ Nguyên Giáp trả lời: "Chỉ khó khăn là xa hậu phương nên khi có vấn đề quan trọng và cấp thiết thì khó xin ý kiến của Bác và Bộ Chính trị".
Bác nói: "Tổng tư lệnh ra mặt trận, tướng quân tại ngoại, trao cho chú toàn quyền, có vấn đề gì khó khăn, bàn thống nhất trong Đảng ủy, thống nhất với cố vấn thì cứ quyết định rồi báo cáo sau".
Khi chia tay, Bác nhắc: "Trận này quan trọng, phải đánh cho thắng; chắc thắng mới đánh, không chắc thắng không đánh". Những lời dặn dò của Bác là tư tưởng chỉ đạo giúp Đại tướng Võ Nguyên Giáp có căn cứ để xử trí trong quá trình chỉ huy trận đánh.
Ngày 5/1/1954, Đại tướng và một bộ phận cơ quan chỉ huy lên đường đi Tây Bắc bằng xe ô tô con. Cùng đi có đồng chí Vi Quốc Thanh, Trưởng đoàn Cố vấn quân sự Trung Quốc…. Từ Tân Trào đến Điện Biên Phủ chưa đầy 1.000km, nhưng vì phải hành quân trong điều kiện giữ bí mật, đường xá khó khăn, quân địch thường xuyên đánh phá, nên phải hơn một tuần sau Đại tướng mới tới được Sở Chỉ huy chiến dịch tại Điện Biên.
Ngay sau khi đến Sở Chỉ huy chiến dịch Điện Biên Phủ, ngày 14/1/1954, mệnh lệnh chiến đấu được phổ biến trên một sa bàn lớn tại hang Thẩm Púa. Cán bộ cao cấp, trung cấp các đại đoàn tham gia chiến đấu đều có mặt. Những tư lệnh quân sự: Vương Thừa Vũ, Lê Trọng Tấn, Lê Quảng Ba, Đào Văn Trường, Nam Long, Quang Trung, Cao Văn Khánh... Những chính ủy: Chu Huy Mân, Trần Đội, Phạm Ngọc Mậu... Và nhiều cán bộ trung đoàn, tiểu đoàn đã cùng chiến đấu qua rất nhiều chiến dịch.
Thời gian nổ súng dự định vào ngày 20/1/1954, nhưng đã phải lui lại 5 ngày. Lý do là sau 7 đêm, pháo vẫn chưa tới được vị trí quy định. Chúng ta chưa lường hết trở ngại khi dùng sức người kéo những khối thép nặng hai tấn, qua những dốc cao 30 - 40 độ, có chỗ lên tới 60 độ, lại bị máy bay và pháo địch cản trở. Trong khi kéo pháo, có những cán bộ, chiến sĩ đã hy sinh thân mình để cứu pháo khỏi lăn xuống vực sâu.
Theo lời kể của Đại tá, Nhà nghiên cứu lịch sử quân sự Trần Trọng Trung, người từng có thời gian tham gia chắp bút cho Tổng tư lệnh Võ Nguyên Giáp trong cuộc kháng chiến chống Pháp và chống Mỹ: Ngày 26/1 tới, cũng là lúc Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã trải qua 12 đêm ngủ không trọn giấc. Điều trăn trở không chỉ vì những lời Bác Hồ dặn, chiến dịch này rất quan trọng, chỉ được đánh thắng, không chắc thắng thì không đánh, mà còn vì trách nhiệm trước xương máu của chiến sĩ. Ba phần tư lực lượng cơ động chiến lược của Bộ Thống soái đã dồn lên chiến trường. Nếu chiến dịch không thắng, hơn bốn đại đoàn chủ lực bị thương vong lớn thì tiền đồ cuộc kháng chiến sẽ ra sao, vị thế của đoàn ngoại giao ta tại Geneva sẽ thế nào?
Chỉ huy trưởng biết rằng, lúc này ở các đơn vị, mọi việc chuẩn bị cho trận đánh đã căn bản hoàn tất, cả về động viên chính trị tư tưởng đến biện pháp tổ chức chiến đấu theo phương hướng đánh nhanh. Bộ đội đang chờ lệnh ra vị trí xuất phát tiến công. Chỉ khoảng 10 tiếng đồng hồ nữa, tiếng súng mở màn chiến dịch sẽ nổ.
Sau một đêm thức trắng, sáng hôm sau (26/1), với nắm ngải cứu buộc trên đầu, Tướng Giáp sang gặp trưởng đoàn cố vấn Vi Quốc Thanh. Ông thẳng thắn nói lên những suy nghĩ của mình hơn 10 ngày qua, nêu lên những khó khăn về chiến thuật mà bộ đội ta chưa có điều kiện khắc phục và khẳng định đánh nhanh không đảm bảo thắng lợi.
Cuối cùng ông nói rõ ý định tạm hoãn cuộc tiến công, kéo pháo ra, thu quân về vị trí tập kết, chuẩn bị lại từ đầu để đánh theo phương châm "đánh chắc, tiến chắc".
Chiều 26/1, Đại tướng Võ Nguyên Giáp quyết định hoãn cuộc tấn công. Ông kết luận: "Để bảo đảm nguyên tắc cao nhất là "đánh chắc thắng", cần chuyển phương châm tiêu diệt địch từ "đánh nhanh, thắng nhanh" sang "đánh chắc, tiến chắc". Nay quyết định hoãn cuộc tiến công. Ra lệnh cho bộ đội trên toàn tuyến lui về địa điểm tập kết, và kéo pháo ra". Sau này, Đại tướng cho rằng đây là quyết định khó khăn nhất trong đời cầm quân của mình.
Quyết định đó ngay lập tức được báo về Bộ Chính trị, Tổng Quân ủy và đã nhận được sự đồng tình ủng hộ hoàn toàn. Như vậy, chuẩn bị theo phương châm mới, trận đánh lịch sử được lùi lại một tháng rưỡi. Trong khoảng thời gian đó, Quân đội nhân dân Việt Nam tiếp tục đánh nghi binh ở Thượng Lào, mở đường rộng hơn, dài hơn chung quanh núi rừng Điện Biên Phủ, rồi kéo pháo vào, xây dựng công sự kiên cố hơn, hào được đào sâu hơn, tiếp cận gần hơn căn cứ quân Pháp. Đồng thời lương thảo, vũ khí từ hậu phương dồn lên cho mặt trận nhiều hơn. Tất cả chuẩn bị cho trận đánh dài ngày, có thể sang đến cả mùa mưa.
Về chiến thuật, vây chặt, lấn sâu, tiến công không ngừng, phá hủy công sự địch, triệt viện binh và tiếp tế, tiêu diệt hoàn toàn cứ điểm và cụm cứ điểm từ chiến trường Điện Biên Phủ mà bắt đầu là sử dụng chiến thuật đào hào vây lấn được xem là một sáng tạo hết sức độc đáo của quân ta. Thông qua hệ thống chiến hào ngay từ dưới lòng đất, các chiến sĩ ta linh hoạt vượt qua các bãi đất trống tiếp cận các mục tiêu tiến công sao cho đạt tới mức an toàn nhất.
Ngay từ ngày đầu tiên của trận đánh 13/3/1954, bộ đội ta tấn công vào đồi Him Lam, quân Pháp nhận thức sự nguy hiểm của cách đánh này nhưng không tìm được biện pháp nào để khắc chế. Bộ đội ta vây lấn đào hào; qua ba đợt tấn công của ta, quân Pháp bị thu hẹp đến mức không thể thu hẹp hơn. Cuộc chiến đấu ngày càng yếu thế cho quân Pháp, tình cảnh của đạo quân đồn trú trên chiến trường này ngày càng bi đát và đi đến cùng cực.
Sau này trong hồi ký của mình, tướng Henri Navarre, Tổng Chỉ huy quân Pháp tại trận Điện Biên Phủ đã khẳng định: "Nếu Tướng Giáp tiến công vào khoảng 25/1 như ý đồ ban đầu thì chắc chắn ông ta sẽ thất bại. Nhưng không may cho chúng ta, ông đã nhận ra điều đó và đây là một trong những lý do khiến ông tạm ngừng tiến công". Ngày 7/5/1954, lá cờ "Quyết chiến, quyết thắng" của ta tung bay trên nóc hầm De Castrie; 16.200 tên địch (kể cả bộ chỉ huy mặt trận) đều bị tiêu diệt hoặc bắt sống.
Quân và dân Việt Nam đã làm nên một Chiến dịch Điện Biên Phủ lịch sử "lừng lẫy năm châu, chấn động địa cầu". Chiến công lừng lẫy trong chiến dịch lịch sử Điện Biên Phủ không những làm cho kẻ thù phải khiếp đảm, kinh ngạc, khâm phục mà còn làm rạng danh cho Tổ quốc, làm tăng vị thế và uy tín của Đảng và Chính phủ ta trên trường quốc tế, là điều kiện vô cùng quan trọng và có ý nghĩa sâu sắc để buộc Pháp phải công nhận chủ quyền của dân tộc ta và rút hết quân đội khỏi Việt Nam.