Trận đánh mở màn lúc 21 giờ ngày 20 tháng 12 năm 1967, khi QGP nã đạn cối 82 mm vào căn cứ giữa lúc đối phương đang tổ chức cho binh sĩ xem phim. Họ tấn công cứ điểm với 3 mũi, Trong khoảng nửa giờ họ chiếm ưu thế và dần làm chủ được tình hình: băng qua hàng rào phòng thủ, tiến sâu vào trung tâm.

Quân Thái Lan sau những phút đầu rối loạn, đến lúc này đã củng cố lực lượng và tổ chức chống trả quyết liệt. 3 cụm xe tăng của quân Thái Lan được bố trí trong công sự dưới đất bất ngờ xuất hiện và bắn dữ dội về phía đối phương - điều mà trước đó các trinh sát đã không nhận thấy được. Các chiến sĩ Tiểu đoàn 265 cố gắng tìm cách khống chế hỏa lực địch nhưng không thành do xe tăng nằm nấp dưới công sự, rất khó tiếp cận, lại thêm máy bay đối phương tiếp ứng trên không rọi đèn cho phía Thái Lan tập trung hỏa lực.

Trước tình hình bất lợi, thương vong ngày càng tăng cao, QGP quyết định rút lui, kết thúc trận đánh với số bộ đội tử trận lên tới hơn 90 người.[1][2]

Về sau, chính quyền Việt Nam Cộng hòa dọn dẹp chiến trường Vườn Điều để tránh bom đạn. Xác chết của những người lính QGPMN bị vùi lấp đến nay chưa tìm hết được.