Địa bàn Bắc Bình Định với các huyện Hoài Ân, Hoài Nhơn và Phù Mỹ có tai trò quan trọng đối với chiến cục ở miền trung năm 1972. Từ đây có hơn 50 km đường quốc lộ 1 đi qua, có đường 19 nối với Kon Tom, Pleiku trên Tây Nguyên, là điểm nối hiểm yếu giữa vùng chiến thuật I của QLVNCH với các vùng chiến thuật khác. QLVNCH đóng tại Bắc Bình Định có Sư đoàn bộ binh 22 (thiếu) gồm 2 Trung đoàn 40 và 41, 3 chi đoàn xe tăng, xe bọc thép hỗn hợp, 42 khẩu pháo, 50 đại đội bảo an à 200 trung đội dân vệ bán võ trang. Lực lượng Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam tham gia chiến đấu tại đây có Sư đoàn bộ binh 3 Sao Vàng, 2 tiểu đoàn đặc công của Khu V và một số đơn vị nhỏ du kích.

Ngày 9 tháng 4, Trung đoàn 21 (Sư đoàn 3 Sao Vàng) tấn công cứ điểm Gò Lôi. Trung đoàn 21 tiến đánh các cứ điểm Bàu Đá, Bàu Sen, Phú Khương, Gò Thị, Đồng Bịch, chiếm cầu Bến Vách. Liên đoàn bảo an 48 QLVNCH đóng tại đây phải rút về Gò Dê, các lực lượng còn lại co cụm ở ngã Ba Tân Thành. Ngày 10 và 11, chỉ huy tiểu khu quân sự Hoài Ân của QLVNCH tung 4 đại đội bảo an thuộc các Liên đoàn bảo an 46 và 47 có 11 trực thăng yểm hộ lên giải toả khu vực Gò Lôi nhưng không thành công, bị đối phương tiêu diệt một đại đội, mất 7 trực thăng.[15]

Sư đoàn 22 QLVNCH tổ chức Chiến đoàn 40 gồm Trung đoàn 40 và 2 chi đoàn thiết giáp tiến về giải toả ngã ba Tân Thành. Liên đoàn 48 bảo an (QLVNCH) có động chiếm lĩnh cứ điểm Hòn Bồ (nơi rước đây, quân của Sư đoàn Không Kỵ số 1 của Hoa Kỳ đóng giữ). Ngày 11 tháng 4, Trung đoàn 12 (Sư đoàn 3 Sao Vàng) hoạt động độc lập ở hướng An Khê đã cắt đường 19 ở Đông và Tây An Khê, cô lập Lữ đoàn Mãnh Hổ của quân Hàn Quốc ở An Khê đồng thời cắt đứt giao thông giữa Tây nguyên và ven biển qua đường 19.

Ngày 14 tháng 5, 2 tiểu đoàn đặc công Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam tập kích sở chỉ huy Sư đoàn 22 ở Phù Mỹ. Đêm 14, hai tiểu đoàn này tiếp tục tập kích các căn cứ Tam Quan và Đệ Đức (sở chỉ huy trung đoàn 40). Ngày 15 tháng 5, Trung đoàn 2 (Sư đoàn 3 Sao Vàng) tấn công Hòn Bồ, cô lập Chiến đoàn 40. Chiều 15 tháng 5, chiến đoàn nhận được điện quay về Phù Mỹ và điện đài Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam cũng bắt được bức điện này. Sư đoàn 3 Sao Vàng chia quân vừa tổng công kích Hòn Bồ, vừa phục kích QLVNCH đang trên đường rút lui, Chiến đoàn 40 bị thiệt hại đáng kể, hơn 400 binh sĩ chết, thêm 17 xe thiết giáp bị bắn cháy.[16]

Từ ngày 18 đến ngày 19 tháng 4, Trung đoàn 21 của Sư đoàn 3 tiếp tục đánh chiếm các vị trí Đồi 75, Truông Sỏi, Núi Mộ, cầu Giáo Ba, Núi Bụt, Du Tự, Thanh Tú,. Sư đoàn 22 QLVNCH không còn bàn đạp nào phía Bắc Phù Mỹ để phản kích. Sáng 19 tháng 4, Trung đoàn 40 QLVNCH rút khỏi Hoài Ân sau khi phá 5 kho đạn vì không thể đem theo. Sư đoàn 6 không quân QLVNCH đưa 12 máy bay A-37 yểm hộ cho Trung đoàn 40 rút quân nhưng vẫn không ngăn được Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam truy kích đơn vị này. Trưa 19 tháng 4, Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam hoàn toàn làm chủ quận lỵ Hoài Ân.

5 giờ sáng ngày 25 tháng 5, Trung đoàn 2 và Trung đoàn 21 (sư đoàn 3 Sao Vàng) được tăng cường Tiểu đoàn đặc công 40, 2 Đại đội đặc công 71 và 72 tấn công gần 20 chốt của QLVNCH từ Nam Bồng Sơn đến Đèo Nhông và vây lấn Tiểu khu Bình Dương. Sở chỉ huy Sư đoàn 22 QLVNCH điều Trung đoàn 41 và Địa phương quân Hoài Nhơn đánh mở vây cho Tiểu khu Bình Dương nhưng bị chặn lại ở Kim Sơn, Trung Lương và Phú Văn. Ngày 27 tháng 4, Tiểu khu Bình Dương di tản chiến thuật nhưng không thoát, 480 binh sĩ VNCH bị quân của các Tiểu đoàn 2 và 3 (Trung đoàn 2) vây và bắt sống tại cánh đồng ấp Vĩnh Bình.[17]

Ngày 29 tháng 4, các đơn vị của Sư đoàn 3 Sao Vàng đồn loạt tấn công cứ điểm Tam Quan và quận lỵ Bồng Sơn (huyện Hoài Nhơn). Đến 11 giờ trưa, quận lỵ Bồng Sơn lọt vào tay Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam. Do bị bao vây và chủ lực QLVNCH đang phải giải quyết mặt trận Kon Tum nên không thể ứng cứu cho Bồng Sơn.

Sáng ngày 1 tháng 5, đến lượt căn cứ Đệ Đức bị vây đánh. 1.200 quân nhân QLVNCH đóng tại đây bị cắt làm 2 cụm, cụm bên trong hon 500 quân, cụm bên ngoài hơn 600 quân. Ngày 2 tháng 5, cụm quân phía ngoài rút lui về Tam Kỳ, Quảng Nam. Cụm quân phía trong căn cứ bị tràn ngập. Căn cứ Đệ Đức và thị trấn Tam Quan lọt vào tay Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam.

Từ tháng 5 năm 1972 đến thời điểm ký Hiệp định Paris, Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam tại bắc Bình Định không đủ sức tiếp tục tấn công. QLVNCH cũng không đủ lực lượng để giành lại các địa bàn đã mất. Hai bên giữ thế cầm cự giằng co và còn tiếp tục giao chiến nhiều trận nhỏ đến tháng 3 năm 1975.