Ngày 1/10/1950, lợi dụng sương mù phủ kín mặt đất từ khi mùa mưa
kết thúc để ngụy trang cuộc tiến quân, Võ Nguyên Giáp ra lệnh tiến đánh
Đông Khê. Bị thu hẹp trong vận động chiều ngang không thể gọi quân tăng
cường từ phía nam đến, lại bị cô lập với các vị trí khác bởi hàng cây số rừng
rậm, quân Pháp phòng thủ Đông Khê thấy ít có cơ may giành thắng lợi. Họ
thành mục tiêu của các cỗ pháo mới của Võ Nguyên Giáp và trở thành mồi
cho cuộc đấu pháo đầu tiên trong chiến tranh Đông Dương.
Phía bắc Đông Khê, viên chỉ huy Pháp ở Cao Bằng do dự, không chấp
hành ngay mệnh lệnh đã nhận được là phải phá hủy mọi dụng cụ và rút
nhanh quân đội về Đông Khê. Trong khi đó, một đơn vị lính Maroc gồm
3.500 người cố gắng mở một con đường từ phía bắc Thất Khê lên Đông Khê
với ý đồ chiếm lại vị trí này rất nhanh để kịp hội quân với các đơn vị rút từ
Cao Bằng về, đánh thông đường liên lạc giữa Thất Khê và Cao Bằng.
Nhưng chỉ đến ngày 3/10/1950, viên chỉ huy ở Cao Bằng đáng lẽ phải để lại
mọi dụng cụ đi bộ về Đông Khê thì lại lấy xe tải chở người và dụng cụ kéo
theo các cỗ trọng pháo nặng nề để di chuyển. Thế là 2.600 lính cùng 500
thường dân đi theo lên đường về Đông Khê trên 128 km đường núi rất thuận
tiện cho các cuộc phục kích. Trong ba năm chiếm đóng Cao Bằng, không có
trận giao chiến nào lớn với lực lượng của Võ Nguyên Giáp nên binh lính và
sĩ quan trong cánh quân Cao Bằng lên đường với lòng tự tin rất cao.
Nào ngờ suốt dọc đường đi lực lượng Pháp bị tiêu hao nặng nề vì các
cuộc phục kích liên tiếp, nhiều xe và cỗ pháo bị phá hủy. Cuối cùng viên chỉ
huy Pháp phải bỏ lại xe, pháo trên đường cái, tản vào rừng tìm đường mòn
đi về Đông Khê. Phải mất ba ngày luồn rừng và bị kiệt sức vì các trận đụng
độ với bộ đội Việt Minh, cánh quân Cao Bằng bị đánh tơi tả trước khi gặp
được cánh quân Maroc từ Thất Khê lên. Trên các ngả đường mòn xuất hiện
nhiều đơn bị quân đội của Võ Nguyên Giáp. Trong mọi cố gắng tuyệt vọng,
ba tiểu đoàn dù từ Cao Bằng về cùng với cánh quân từ Thất Khê lên bị đánh
giáp lá cà một chọi ba với bộ đội Việt Minh. Kết quả tất cả lực lượng Pháp
bị tiêu diệt gần Đông Khê ngày 7/10.
