Đợt 1

Trước đó, ngày 4 tháng 3, chiến dịch Đông Bắc 2 nổ súng bằng trận phục kích diệt hoàn toàn đoàn xe của Pháp tại Điền Xá và trận tập kích đồn Ba San (đông bắc Lạng Sơn), thu hút và đánh lạc hướng quân Pháp.

16 giờ ngày 15 tháng 3, bộ đội Đông Khê chặn đánh đoàn xe vận tải 96 chiếc từ Cao Bằng xuống khiến thiệt hại một số, phải dừng lại ở Đông Khê.

24 giờ 30 ngày 15 tháng 3, Việt Minh tiến công Na Sầm mở màn chiến dịch. Tuy không diệt được đồn nhưng đã tạo điều kiện cho quân dân huyện Thoát Lãng phát động chiến tranh du kích. 1 giờ ngày 16 tháng 3, quân Việt Minh tiêu diệt đồn Bản Trại và Đèo Khách, phá sập cầu Bản Trại, đồng thời đánh phá vị trí Đèo Bông Lau và Thất Khê.

Đại tá Vi-ke chỉ huy liên khu biên giới phải đi Tiên Yên thu thập cơ giới và công binh, đến 31 tháng 3, chúng mới chữa xong cầu Bản Trại.

Hai ngày 20 và 21 tháng 3, chủ lực Việt MInh chuyển sang đánh đồn Bản Ne và Nà Lèng làm cho các vị trí Pò Mã, Pò Piao (đông bắc Thất Khê) lung lay. Ngày 30 tháng 3 và 3 tháng 4 quân Việt Minh tiến đánh thị xã Lạng Sơn và trường bay Mai Pha. Ngày 10 tháng 4, phục kích tiêu diệt đoàn xe tiếp tế trên đường Đông Khê - Phục Hoà. Ngày 14 tháng. 4, tiến công thị xã Cao Bằng.

Quân Pháp lúng túng đối phó khắp nơi, phải rút bỏ vị trí Bình Nhi và Nà Mần. Chiến tranh du kích cũng phát triển từ Thoát Lãng đến Tràng Định, đánh trả Pháp trên đường số 4 và vây hãm các đồn bốt nhỏ, ngày nào phía Pháp cũng bị thương vong, cơ giới bị phá huỷ.

Ngày 24 tháng 4, đợt 1 của chiến dịch kết thúc.

Quân Pháp thiết lập lại đồn Bản Trại, tăng cường công sự, lô cốt, vật cản và phương tiện ở các vị trí, quyết cố thủ chiếm đóng vùng Biên Thuỳ.

Phía Việt Minh, phong trào chiến tranh du kích phát triển rộng rãi trên các huyện: Tràng Định, Thoát Lãng, Văn Uyên, Cao Lộc. Khu tự do Ba Son được mở rộng về phía Bản Xam, Nà Lèng, Bảo Lam hình thành thế bao vây thị xã Lạng Sơn. Khu Chi Lăng cũng trở thành địa bàn hoạt động của quân Việt Minh.

Đợt 2

Ngày 25 tháng 4, Việt Minh thực hiện trận phục kích lớn đánh đoàn xe 114 chiếc trên đoạn Đèo Bông Lau - Lũng Phầy (15 km), phá huỷ 53 xe vận tải, diệt và bắt hơn 500 lính Âu-Phi, bắn bị thương hai máy bay, phá tan đồn Dốc Na (Lũng Phầy mới).

Ngày 27 tháng 4, bộ đội Cao Bằng tiêu diệt đồn Bản Pát trên đường Cao Bằng - Trà Lĩnh. Chiến tranh du kích được Việt Minh phát động ở khắp nơi. Các huyện Thoát Lãng, Tràng Định, Văn Uyên, Cao Lộc ngày nào cũng có trận phục kích nhỏ, đánh địa lôi chim sẻ, quấy rối gây cho Pháp nhiều thiệt hại. Tinh thần ngày càng trở nên hoang mang. Ngày 30 tháng 4, quân Pháp buộc phải rút khỏi đồn Pò Mã và Pò Piao. Việt Minh quyết định kết thúc chiến dịch.