Từ tháng 11 năm 1966, ông được điều vào Nam giữ chức Phó tư lệnh Mặt trận Tây Nguyên. Chính qua trận đụng độ giữa Quân giải phóng Miền Nam và quân Mỹ tại Iađrăng mà ông đã ghi nhận lại được những nguyên tắc quan trọng giúp Quân giải phóng Miền Nam giành được một số lợi thế khi giao chiến với một đối phương có ưu thế tuyệt đối về hỏa lực và cơ động.

Năm 1968, ông là Tư lệnh Mặt trận Tây Nguyên. Tháng 8 năm 1974, ông giữ chức Phó tư lệnh Quân khu V; tháng 3 năm 1975, là Tư lệnh Chiến dịch giải phóng Tây Nguyên.