法國軍隊如願以償地讓這場決定性的戰役打響了，然而戰事卻沒有如他們計劃中的那樣發展。武元甲是個聰明的後勤學家，他將部隊分為火炮團和專門的防空武器團，這些武器中的大部分都是中國和蘇聯提供的，它們滿滿地架在高山上，俯視著下麵的法國駐軍。數千名越南士兵騎著腳踏車運輸大量的軍需用品，為這場長期的包圍戰做貯備。
武元甲集合了七到八萬的兵力，在兩百門重火力大炮的掩護下向法國的一萬五千駐軍發起了攻擊。因為受到了越盟軍的火力阻礙，法軍隻供應上了少量軍需品，再加上天氣的原因，法國軍隊撤退至他們的內部據點，而越盟聯軍則穿過了地道和戰壕在優勢炮火的掩護下向法軍的內部據點挺進。1954年5月7日，法國宣布投降，最初帶來的軍隊中有五千人戰死，一萬人投降，其中還有五千人受傷。越南的共產主義軍隊估計傷亡了二萬五千人，可武元甲卻取得了他第三階段戰爭的勝利。法國人離開印度支那聯邦的時候經談判將越南北部劃歸胡誌明和武元甲的共產主義政權。
1959年武元甲和北越政府開始支持越南南部共產主義者（越共）的遊擊戰爭。武元甲繼續推行他的三部曲作戰計劃，合理展開第一階段和第二階段，幾次成功地戰勝了軍事力量優越自己的南越與美國的聯軍。隻要武元甲保持良好的耐心與敵軍周旋，他在戰爭中就會非常順利。然而1965年，武元甲的北越軍隊卻在大南山穀第一次遭遇美國軍隊的抗衡。在幾次大的慘敗之後，越共軍隊跨過國界逃至鄰國避難。
武元甲再次試圖展開第三階段作戰計劃，1968年進行了春節攻勢，並計劃在溪山發動奠邊府那樣的包圍戰。但在不到六個星期的時間裏，南越與美國聯軍幾乎殲滅了越共軍隊，使北越軍元氣大傷。武元甲重新恢複使用了前兩個階段的作戰計劃，北越軍隊逐漸瓦解了美國人對卷入這場戰爭的支持，直至美國撤出了大部分兵力。1972年，武元甲再次恢複第三階段作戰計劃，發動了複活節攻勢。南越軍隊在美國空軍力量的支持下再一次粉碎了越共軍隊的進攻。由於戰爭的損失過於巨大，共產黨將武元甲調離了戰爭司令部，並讓他返回河內擔任國防部部長。1975年，越共軍隊最終打敗了南越軍並將其統一為越南社會主義共和國，他們利用了武元甲的戰術，卻沒有讓他繼續指揮作戰。
作為一個軍事領導人，武元甲雖未接受過任何正規的軍事訓練，但他證明了自己是能夠戰勝具有強大優勢的敵人的。他的戰術思想簡單樸素，對屬下的軍官們給予充分的自主權。最終，他的“必戰則戰，必死則死”意誌使他贏得了戰爭的勝利，統一了自己的國家。在越南國家內部，武元甲至今都被人們稱為“國家的財富”，而在世界範圍內他又是一個遊擊戰爭的高手。武元甲軍事生涯中所取得成功給軍事行動與政治事件的決斷帶來了深刻的影響，尤其在美國，他們將每一次軍事部署都要與變成“另一場越南戰爭”的可能性進行對比。