Đúng 1 giờ 20 phút ngày 24/2/1966 Quân Giải phóng bắt đầu nổ súng. Bị đánh bất ngờ tuy có hỏa lực lớn nhưng lực lượng Mỹ hoàn toàn rơi vào thế bị động đối phó. Ở các căn cứ Mỹ, bom pháo liên tục rót vào trận địa để chi viện nhưng tình thế đã không thể đảo ngược. Đến 6 giờ 30 Quân Giải phóng hoàn toàn làm chủ trận địa. Sau hơn 6 giờ chiến đấu quyết liệt, Quân Giải phóng đã tiêu diệt gần hết 2 tiểu đoàn Mỹ cùng với Sở chỉ huy hành quân lữ đoàn 3 Hoa Kỳ, 2 chi đoàn thiết vận xa (48 xe M113 và 24 xe tăng), 2 pháo cùng nhiều xe ủi và xe vận tải bị Quân Giải phóng phá hỏng. Vài giờ sau, QGP rút lui khỏi trận địa, quân Mỹ mới dám đưa quân tiếp viện đến để cứu binh sĩ còn sống sót.

Theo Hồi ký của tướng Hoàng Cầm, Quân Giải phóng đã sử dụng chiến thuật "Điệu hổ ly sơn" để kéo lính Mỹ và đồng minh ra khỏi căn cứ. Mở đầu là đạn súng cối, ĐKZ 75 bắn dồn dập vào các cụm quân Mỹ, tiếp sau là các mũi bộ binh xung phong. Lính Mỹ dựa vào hoả lực cơ giới chống trả quyết liệt. Trung đoàn 1 Quân Giải phóng đánh phủ đầu, lính Mỹ co cụm lại ở các búi tre gai, Quân Giải phóng tiếp tục tiến công dùng hình thức tập kích đêm, vận động truy kích địch ban ngày. Trung đoàn 3, Trung đoàn 1 Quân Giải phóng phải tổ chức lại đội hình, tiếp tục tiến công, chia cắt đội hình đối phương thành từng cụm nhỏ để diệt chúng. Đạn Quân Giải phóng trúng cả sở chỉ huy lữ đoàn 1 (thuộc sư đoàn l - Hoa Kỳ), đội hình Hoa Kỳ bị rối loạn, lúng túng trước cảnh đánh gần không phân tuyến của Quân Giải phóng, sự chi viện phi pháo của Mỹ bị hạn chế.[3]