Sau 4 tiếng đồng hồ pháo kích, đồng thời xếp đặt lại đội ngũ, bộ đội Quân Giải phóng lợi dụng thời tiết xấu với những cơn mưa nặng hạt để tấn công đồng loạt từ cả ba mặt Ðông Bắc, Tây và Nam. Trong 3 ngày giao tranh, Quân Giải phóng chịu nhiều thương vong trong các trận đánh trên đường phố, chưa kể số tổn thất to lớn vì B-52. Về phía QLVNCH chịu nhiều thiệt hại (68 chết và 130 bị thương), Biệt Cách Dù phải tạo dựng được một nghĩa trang để chôn cất người chết nằm sát ngôi chợ Bình Long cũ.

Gần 40 ngày đã trôi qua, lực lượng tấn công của Quân Giải phóng dù đã được chuẩn bị kỹ càng cũng gặp khó khăn do lương thực và đạn dược ngày càng thiếu hụt cho một trận chiến quá lâu dài với một cường độ khốc liệt như vậy. Bom đạn hàng ngày tàn phá các vị trí tiếp liệu, đánh phá các đường tiếp tế. Vũ khí, đạn dược mỗi ngày một hao hụt, đã mất hàng chục xe tăng và số thương vong không được bổ sung... Bao nhiêu sự khó khăn dồn dập trong lúc hậu phương lại quá xa. Mỗi ngày qua đi là gánh nặng càng thêm chồng chất.

Hàng ngày, các chiến sĩ Quân Giải phóng đã chia nhau đi lượm những cánh dù tiếp tế bị gió thổi bay ra khỏi vùng kiểm soát của Việt Nam Cộng hòa để bổ sung lương thực, đạn dược cho kho dự trữ. Lực lượng phòng thủ của VNCH cũng chẳng hơn gì. Hàng trăm thương binh không được di tản từ 40 ngày qua nằm dài chung quanh các phi trường để chờ đợi trực thăng vận chuyển khỏi vòng vây. Dù Quân Giải phóng không đụng chạm đến tuyến di tản dân thường, nhưng sân bay nào cũng là mục tiêu chọn sẵn của pháo binh. Vừa thấy bóng trực thăng thấp thoáng ở đâu là pháo binh nã ngay đến đó. Tuy vậy, một số phi công của Mỹ và Việt Nam Cộng hòa cũng đáp xuống được, di chuyển được khá nhiều binh sĩ nhưng thời gian hạ cánh không lâu, hơn nữa trực thăng cũng không thể chuyển được nhiều hàng hóa, đạn dược.

Trong khi đó, càng tiến đến An Lộc, lực lượng tiếp viện của VNCH càng bị thiệt hại nặng. Trung tướng Nguyễn Văn Minh của VNCH đành thay đổi chiến thuật: Ưu tiên vào việc càn quét những đơn vị chung quanh An Lộc và dọc theo quốc lộ 13, sau đó dọn đường cho lực lượng Bộ Binh tiến vào An Lộc. Toàn bộ Sư Ðoàn 21 Bộ Binh và các lực lượng tăng phái gồm Trung Ðoàn 9, Trung đoàn 15, Biệt Động Quân, Kỵ Binh, Nhảy Dù được huy động để đánh giải vây.

Pháo đài bay B-52, máy bay phản lực và máy bay ném bom của Mỹ đã ráo riết tấn công để dọn đường. Được không quân Mỹ yểm trợ mạnh, lực lượng tiếp viện của VNCH ào ạt tiến lên, vượt được suối Tàu Ô, qua Tân Khai, Xa Cát, Xa Trạch nhưng đến trưa 16 tháng 5/1972, đoàn quân này chỉ còn cách An Lộc khoảng 3 km thì bị khựng lại bởi sức phản kích quyết liệt của Quân Giải phóng. Chiến sự diễn ra quyết liệt.