Nghệ thuật ngụy trang tài tình của bộ đôi ta đã khiến quân Pháp bất ngờ do không phát hiện ra các vị trí triển khai pháo của quân ta. Gọng kìm đang dần siết chặt quanh tập đoàn cứ điểm và các phòng tuyến của quân ta chỉ còn cách các vị trí phòng thủ  do quân Việt thân Pháp chiếm giữ và một số điểm vài trăm mét.

Điện Biên Phủ trước ngày 13/3/1954 qua báo cáo của tướng lĩnh Pháp

Trước việc di chuyển lên Tây Bắc của các đại đoàn 308, 312, 351 và một phần của đại đoàn 304[1], tướng Henri Navarre - Tổng chỉ huy quân Pháp ở Đông Dương chấp nhận giao tranh mang tính quyết định ở Điện Biên Phủ đồng thời xem lại nhiệm vụ của Trung tâm đề kháng[2]. Điện Biên Phủ sẽ cầm chân lực lượng chiến đấu của Việt Minh, để giảm áp lực cho các khu vực khác, đặc biệt là đồng bằng châu thổ. Các phương tiện quân đồn trú tăng dần lên đến 9 tiểu đoàn và 2 đơn vị pháo binh[3], và theo đề nghị liên tiếp của Chỉ huy Lục quân Bắc Việt Nam, tăng lên 10, 11 rồi 12 tiểu đoàn[4], 3 trung đội xe tăng, hai đơn vị pháo 105 li, 1 dàn pháo 155 HMI và 4 đại đội súng cối 120 li, 6 máy bay tiêm kích thường trực tại sân bay. Các phương tiện tiếp tế bằng đường không được giao thêm cho Bắc Việt Nam, đáp ứng yêu cầu của khu vực này, tức là 96 tấn/ngày. Thêm vào đó, 3 tấn dây thép gai và cọc (hơn 250 tấn/tiểu đoàn) đã được triển khai cùng với nhiều vũ khí đặc biệt như súng phóng lửa, mìn, địa lôi Napalm…

Không ảnh toàn bộ tập đoàn cứ điểm, hồ sơ 4 C 2147, Lưu trữ Bộ quốc phòng Pháp

      Sơ đồ bố trí phòng ngự ở tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, hồ sơ 10 H 1163, Lưu trữ Bộ quốc phòng Pháp

Đến ngày 13/03, quân đồn trú ở Điện Biên Phủ được cấp 9 ngày lương thực, 8 ngày xăng, 6 cơ số đạn cho tiểu đoàn bộ binh, 6 cơ số đạn cho pháo binh 105, 7 cơ số đạn cho pháo 155 HMI, 7 cơ số đạn đối với súng cối 120 li và 9 cơ số đạn cho súng 75 li (xe tăng M.24)[5].

Tướng lĩnh Pháp báo cáo về tình hình Điện Biên Phủ từ ngày 13/03/1954[6]

Những diễn biến tình hình tại tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ từ ngày 13/3/1954 dần được phác họa khá rõ nét trong các báo cáo của các sĩ quan chỉ huy không quân, lục quân, hải quân cũng như của chính De Castries - chỉ huy Binh đoàn tác chiến Tây Bắc (Groupement opérationnel du Nord-Ouest- GONO)[7].

 Lực lượng quân Pháp đóng tại cứ điểm Điện Biên Phủ, hồ sơ 4 C 2147, Lưu trữ Bộ quốc phòng Pháp

Trong báo cáo tổng kết chiến dịch, đại tá Nicot - chỉ huy Phân đội thiết bị quân sự không vận ở Viễn Đông (Sous groupement des moyens militaires de transport aérien S/G.M.M.T.A) về các chiến dịch không vận tại lòng chảo Điện Biên Phủ từ ngày 20/11/1953 đến 07/5/1954) cho biết, thời tiết ngày 13/3/1954 ở khu vực đồng bằng châu thổ có mưa phùn, trời âm u và điều kiện thời tiết không được cải thiện vào ban ngày. Còn ở khu vực thượng du, sương mù dày đặc và tầm nhìn ở một số nơi xuống dưới 1 km.

Còn báo cáo tình hình hoạt động trong tháng 3/1954[8] của tướng Cogny - Chỉ huy Lực lượng Lục quân Bắc Việt Nam (Forces Terrestres du Nord Vietnam-F.T.N.V) nêu rõ, trong khu vực của Binh đoàn tác chiến Tây Bắc, những chuẩn bị tấn công của Việt Minh đã hoàn tất trong đầu tháng 3. Và quân Pháp thường xuyên có những báo cáo theo dõi các di chuyển của đại đoàn 308 tiến về Điện Biên Biên.

Từ ngày 10/3, quân Việt Minh ngày càng áp sát quanh Him Lam (Béatrice), tần suất dày đặc của các đợt đạn súng cối của Việt Minh khiến quân Pháp không thể sử dụng bình thường các đường băng cũng như khu vực đậu máy bay. Trên đường băng phía bắc, một máy bay vận tải C.119 bị phá hủy ngày 10/3, hai máy bay C.47 bị thiệt hại nặng. Vì trên đường băng phía nam, một chiếc C.47 bị phá hủy trong ngày 13/03 buộc ban chỉ huy hạ tầng không quân Pháp (P.C.I.A) ở Điện Biên Phủ quy định, các máy bay phải hạ cánh cách nhau 30m để tránh tình trạng nhiều máy bay tập trung nhiều cùng một lúc trong bãi.

17 giờ 30 ngày 13/3, Việt Minh phát động tấn công. Lần đầu tiên, pháo binh Việt Minh cho thấy các khẩu 105 li được đặt ở các vị trí quan trọng và chính xác. Tấn công theo phương pháp truyền thống, đồng loạt và dữ dội. Trong khi pháo binh nhắm vào các chốt chỉ huy và các vị trí pháo của quân Pháp, bộ đội Việt minh đã phân tán các loạt bắn của quân Pháp bằng cách tấn công vào Hồng Cúm (Isabelle), Độc Lập (Gabrielle) và mục tiêu chính là Him Lam (Béatrice). 17h10 phút ngày 13/3, những loạt pháo bắn thăm dò đầu tiên của Việt Minh nhắm vào cứ điểm Him Lam cũng như các cứ điểm khác, khu vực triển khai các dàn pháo và đến 18h15, giao tranh bắt đầu diễn ra. Từ 18h30, quân Pháp trở nên hỗn loạn trong phòng thủ sau khi tiểu đoàn trưởng và tiểu đoàn phó trúng đạn cối xuyên qua cửa sổ hầm chỉ huy, chết ngay tại chỗ. Không có sự chỉ huy, các điểm yểm trợ bị cô lập. Trước những đợt xung kích quyết liệt của Việt Minh, hai điểm yểm trợ đông bắc và tây bắc lần lượt thất thủ vào lúc 20h30 và 20h40[9]. Đến 23h, điểm yểm trợ trung tâm bị quân đội Việt Minh tấn công quyết liệt và chung số phận với hai điểm yểm trợ trên vào lúc 00h15[10].

Việc Him Lam nhanh chóng thất thủ và thiếu thông tin tình báo về các vị trí triển khai pháo của Việt Minh đã khiến quân Pháp không thể triển khai phản công trong đêm, dù quân Pháp còn có hai tiểu đoàn dự trữ của Binh đoàn Không vận số 2 (GAP2) . Nhưng theo tướng Henri Navarre, trên thực tế các phản công đã không được chuẩn bị một cách nghiêm túc. Cứ điểm Độc Lập[11] cũng chịu chung số phận với Him Lam chỉ hơn một ngày sau đó, bất chấp những nỗ lực của pháo binh Pháp hòng giành lại quyền kiểm soát. Việc mất hai cứ điểm này đã khiến tập đoàn cứ điểm không còn được bảo vệ ở mạn bắc và đông bắc, tạo điều kiện cho pháo binh và pháo phòng không của Việt Minh dần áp sát khu trung tâm.

Cũng trong báo báo cáo của đại tá Nicot, từ ngày 14/3, chi viện về nhân sự và tiếp tế được tiến hành qua các đợt thả dù. Nhiệm vụ của không vận là đảm bảo vận chuyển nhân sự chi viện điều hành khí tài và tiếp tế cần thiết cho Binh đoàn tác chiến Tây Bắc (GONO), sơ tán thương binh, tiến hành ném bom napalm và đảm bảo chiếu sáng bằng máy bay đom đóm cho vùng tác chiến. Những khó khăn trong thực hiện các nhiệm vụ trên ngày càng gia tăng do gọng kìm tấn công của Việt Minh ngày càng siết chặt tập đoàn cứ điểm.

Đến sáng ngày 15/03, quân Pháp chỉ còn 14.000 đạn pháo 105 mm, 10.000 đạn pháo 120 mm và 1.400 đạn pháo 155 mm. Dù sau đó, Pháp thả dù chi viện thêm đạn dược nhưng cũng không đủ đạt được như dự trữ ban đầu. Sáu pháo 105 mm bị hư hại hoặc phá hủy hoàn toàn, 8 phân đội pháo bị loại khỏi vòng chiến đấu. Ngày 14/3, tiểu đoàn khinh quân Việt Nam số 5 (5ème BPVN) được thả dù chi viện cho tập đoàn cứ điểm, nhưng ngay từ ngày 15/3, lính của đơn vị này đã cho thấy dấu hiệu tan rã.

Điện của Binh đoàn tác chiến Tây Bắc gửi chỉ huy Lục quân Bắc Việt Nam về tình hình ở Độc Lập ngày 15/3/1954 và yêu cầu được chi viện, hồ sơ 10 H 1165, Lưu trữ Bộ quốc phòng Pháp

Đại tá Nicot tổng kết, những ngày đầu của giai đoạn từ ngày 14-27/3, khả năng tiếp tế thực phẩm và đạn dược của Phân đội thiết bị quân sự không vận ở Viễn Đông (S/G.M.M.T.A) cao hơn các yêu cầu do Lục quân Bắc Việt Nam (F.T.N.V) đưa ra. Số lượng các khu vực thả dù được sử dụng (6 ở Điện Biên Phủ và 1 ở Isabelle) cho phép các máy bay C.47 cất cánh nhanh (5 đến 10 phút) tùy theo điều kiện thời tiết. Cả máy bay C.119 lẫn C.47 có thể hoạt động đồng thời, từ ngày 16-20/6 hàng không dân sự dừng mọi hoạt động ở Điện Biên Phủ và từ ngày 25/3 chính thức dừng hoàn toàn. Từ ngày 19/3, Binh đoàn tác chiến Tây Bắc không thể thu gom các kiện hàng thả dù nặng 1 tấn, điều đó buộc các máy bay vận tải cỡ lớn C.119 phải ngừng hoạt động. Chính vì thế, các hoạt động không vận không đáp ứng được nhu cầu sử dụng máy bay C.47 ngày càng tăng kể từ ngày 25/3 và vượt quá khả năng của Phân đội thiết bị quân sự không vận ở Viễn Đông (S/G.M.M.T.A). Pháo binh Việt Minh hoạt động ngày càng mạnh đòi hỏi cần hiệu chỉnh hệ thống thả dù mới. Từ ngày 19/3, các đợt thả dù được thực hiện ở độ cao thấp để tránh pháo phòng không áp sát cỡ nòng nhỏ của Việt Minh. Từ ngày 27/3, mật độ dày đặc và các vị trí đặt pháo của Việt Minh không còn cho phép không quân Pháp thả dù ở độ cao thấp. Ngày 28/3, các đợt thả dù được thực hiện hoặc ban ngày ở độ cao trung bình, hoặc ban đêm ở độ cao thấp với bệ phóng.

Số phận của tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ đang dần đi đến hồi kết.