Từ năm 1964, Mỹ bắt đầu tiến hành Chiến tranh đặc biệt tại Lào, và đến năm 1969 thì nâng lên thành Chiến tranh đặc biệt tăng cường. Quân đội Việt-Lào nhanh chóng tìm ra phương pháp đối phó.

Trong năm 1964, liên quân Quân đội Nhân dân Việt Nam-Quân Giải phóng Nhân dân Lào mở hai chiến dịch 128 (đầu năm) và 74A (tháng 4). Về cơ bản thắng lợi thuộc về liên quân miền Bắc Việt Nam-Lào.

Tháng 1 năm 1968, sư đoàn 316 quân đội nhân dân Việt Nam do Đại tá Vũ Lập chỉ huy hỗ trợ một tiểu đoàn quân Pathet Lào tiến công nắm giữ Nambak (Nậm Bạc) với 10.000 dân.

Tháng 6 năm 1969, quân khu Tây Bắc của Việt Nam mở chiến dịch Mường Sủi, tiến công khu vực Xiêng Khoảng-Mường Sủi nhằm mở rộng vùng kiểm soát cho Pathet Lào, nối liền với Sầm Nưa-Xiêng Khoảng, củng cố cánh đồng Chum. Quân đội Vương quốc Lào-Thái Lan bị thiệt hại với 600 quân cùng nhiều sĩ quan, cố vấn bị tiêu diệt.

Tháng 10 năm 1969, quân đội Việt Nam sử dụng sư đoàn 316, 312, trung đoàn 677 và nhiều đơn vị binh chủng phối hợp với mười tiểu đoàn Pathet Lào mở chiến dịch 139 phản công tại cánh đồng Chum. Lực lượng đặc biệt của Vàng Pao bị thiệt hại nặng với 6.500 quân bị loại khỏi vòng chiến. Lực lượng Pathet Lào kiểm soát thêm khu vực Bản Na-Nậm Ngàn với 20.000 dân.

Cuối tháng 1 năm 1971, quân đội Việt Nam Cộng hòa do Hoàng Xuân Lãm chỉ huy, yểm trợ bởi không quân và lục quân Hoa Kỳ mở cuộc hành quân Lam Sơn 719 vào đường 9-Nam Lào nhằm phá vỡ hệ thống hậu cần của Quân đội Nhân dân Việt Nam, cắt đứt đường mòn Hồ Chí Minh tại Sepone. Quân đội Nhân dân Việt Nam do tướng Lê Trọng Tấn chỉ huy mở chiến dịch phản công Mặt trận 702, buộc quân Việt Nam Cộng hòa phải tháo chạy khỏi đường 9.

Ngày 9 tháng 2 năm 1971, nổ ra phong trào của các sinh viên, học sinh, thị dân, nghiệp đoàn... ở miền Nam Việt Nam phản đối quân Việt Nam Cộng hòa tiến vào Lào. Ngày 10 tháng 2, Chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa lên tiếng phản đối việc quân đội Mỹ leo thang chiến tranh.

Cuối năm 1971, liên quân Việt-Lào mở chiến dịch cánh đồng Chum-Mường Sủi mùa khô 1971-1972 tiêu diệt hơn 7.000 quân Vàng Pao và Thái Lan, một phần quân đội Hoàng gia Lào. Pathet Lào nắm giữ thêm ba huyện, đánh phá Na Xa, nối liên Sầm Nưa và Xiêng Khoảng.

Tháng 12 năm 1971, sư đoàn 968 Việt Nam đánh bại cuộc hành quân của 18 tiểu đoàn Lào-Thái-Vàng Pao, chiếm cao nguyên Bolaven, đảm bảo an toàn cho tuyến đường vận tải chiến lược.

Tháng 5 năm 1972, quân Hoàng gia Lào, lực lượng đặc biệt Vàng Pao, quân Thái Lan, không quân Mỹ mở cuộc tiến công quy mô lớn vào cánh đồng Chum-Xiêng Khoảng vào mùa mưa 1972. Quân đội Nhân dân Việt Nam-Giải phóng quân Nhân dân Lào tổ chức chiến dịch phòng ngự, đánh bật lực lượng đối phương với 5.759 quân loại khỏi vòng chiến, giữ vững cánh đồng Chum.