Sau khi chiếm được những mỏm đồi tiền tiêu quan trọng, vòng vây của quân Việt Minh quanh tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ ngày càng siết chặt. Mục tiêu tiếp theo, cũng là những điểm kháng cự mạnh nhất, xương sống của hệ thống phòng ngự Pháp, chính là các cụm cứ điểm trên đồi A1 (Éliane 2), C1 (Éliane 1), D1 (Dominique 2) và các vị trí xung yếu khác bảo vệ trực tiếp cho sở chỉ huy của de Castries và sân bay Mường Thanh.

Liên đoàn của Lê Quang Vịnh được giao nhiệm vụ chủ công đánh chiếm đồi A1 – một trong những quả đồi có vị trí chiến lược bậc nhất, được ví như "chìa khóa" của cả tập đoàn cứ điểm. Quân Pháp bố phòng ở đây cực kỳ kiên cố, với hệ thống hầm ngầm, lô cốt bê tông, nhiều lớp hàng rào dây kẽm gai và các bãi mìn dày đặc, do những đơn vị lính dù lê dương thiện chiến nhất trấn giữ.

Cuộc chiến giành giật đồi A1 diễn ra trong suốt nhiều ngày đêm, trở thành một trong những trận đánh ác liệt và đẫm máu nhất của chiến dịch. Bộ đội ta, dưới sự chỉ huy của Lê Quang Vịnh và các cán bộ, đã tổ chức hàng chục đợt tấn công, khi thì dùng bộ binh xung phong, khi thì dùng đặc công luồn lách đánh chiếm từng đoạn hào, từng lô cốt.

Vịnh, với bản lĩnh của một người chỉ huy dày dạn, luôn có mặt ở những vị trí nóng bỏng nhất. Anh trực tiếp đi kiểm tra trận địa, động viên tinh thần chiến sĩ, điều chỉnh phương án tấn công khi tình hình thay đổi. Có những lúc, khi một mũi tấn công của ta bị hỏa lực địch chặn đứng, chính anh đã cùng một tiểu đội cảm tử xông lên, dùng lựu đạn, tiểu liên phá tan hỏa điểm của địch, mở đường cho đơn vị tiến lên. Hình ảnh người Tư lệnh trẻ tuổi, bình tĩnh và dũng mãnh giữa làn đạn pháo như một ngọn lửa tiếp thêm sức mạnh cho các chiến sĩ.

Trận địa A1 trở thành một "cối xay thịt" thực sự. Ta và địch giành giật nhau từng tấc đất. Nhiều chiến sĩ đã anh dũng hy sinh ngay trên sườn đồi, máu của họ hòa vào đất mẹ Điện Biên. Nhưng ý chí "Quyết chiến Quyết thắng" không hề lung lay. Cứ lớp này ngã xuống, lớp khác lại xông lên. Những đường hào của ta ngày càng tiến sát đỉnh đồi, siết chặt vòng vây.

Trong những ngày chiến đấu căng thẳng đó, Vịnh gần như không chợp mắt. Anh phải liên tục phân tích tình hình, đối phó với những đợt phản kích điên cuồng của quân Pháp, những trận ném bom napalm của không quân địch. Anh cũng không quên chỉ đạo các đơn vị pháo binh của Liên đoàn phải tìm mọi cách chế áp hỏa lực địch, đặc biệt là các ổ pháo ở trung tâm Mường Thanh đang gây nhiều khó khăn cho bộ binh ta. Cuộc đấu trí giữa Vịnh và các chỉ huy Pháp trên đồi A1 là một cuộc đấu của sự kiên trì, của lòng dũng cảm và của cả những mưu mẹo chiến thuật.

Để giải quyết dứt điểm điểm cao A1, Bộ Chỉ huy Chiến dịch quyết định sử dụng một phương án táo bạo: đào một đường hầm ngầm, đưa một khối bộc phá lớn vào đặt dưới hầm chỉ huy của địch trên đỉnh đồi. Lê Quang Vịnh và các cán bộ công binh của Liên đoàn được giao trọng trách thực hiện nhiệm vụ cực kỳ bí mật và nguy hiểm này.

Ngày đêm, các chiến sĩ công binh, dưới sự chỉ đạo kỹ thuật của Vịnh và các chuyên gia, lặng lẽ đào đường hầm. Công việc vô cùng gian khổ và nguy hiểm, bởi họ phải đào trong lòng đất cứng, thiếu không khí, và luôn có nguy cơ bị địch phát hiện. Nhưng với quyết tâm và sự khéo léo phi thường, đường hầm đã hoàn thành. Một khối bộc phá gần một tấn đã được bí mật đưa vào vị trí.

Sáng sớm ngày 7 tháng 5 năm 1954, sau khi các mũi tấn công khác của ta đã chiếm lĩnh phần lớn các cứ điểm quan trọng xung quanh, và quân Pháp ở trung tâm Mường Thanh đã hoàn toàn bị chia cắt, tê liệt, lệnh tổng công kích cuối cùng được phát ra.

Tiếng nổ của khối bộc phá trên đồi A1 làm rung chuyển cả lòng chảo Điện Biên Phủ. Một cột khói đen khổng lồ bốc cao ngút trời. Hầm chỉ huy và phần lớn công sự kiên cố của địch trên đỉnh đồi bị thổi bay. Quân Pháp còn lại trên A1 hoàn toàn mất tinh thần, nhanh chóng bị bộ đội ta tiêu diệt hoặc bắt sống. Ngọn cờ "Quyết chiến Quyết thắng" kiêu hãnh tung bay trên đỉnh đồi A1 lịch sử.

Cùng lúc đó, các đơn vị khác của quân Việt Minh đồng loạt tấn công vào trung tâm Mường Thanh từ mọi hướng. Quân Pháp, sau nhiều ngày bị bao vây, thiếu lương thực, đạn dược, tinh thần rệu rã, không còn khả năng chống cự.

Lê Quang Vịnh, sau khi chỉ huy việc chiếm lĩnh hoàn toàn đồi A1, lập tức dẫn một cánh quân chủ lực của Liên đoàn, phối hợp với các đơn vị bạn, đánh thẳng vào Sở chỉ huy của Tập đoàn cứ điểm. Anh nhìn thấy những người lính Pháp và ngụy quân lũ lượt kéo cờ trắng ra hàng. Khuôn mặt chúng bơ phờ, thất thểu.

Chiều ngày 7 tháng 5 năm 1954, lá cờ "Quyết chiến Quyết thắng" của Quân đội Nhân dân Việt Nam đã tung bay trên nóc hầm chỉ huy của tướng de Castries. Toàn bộ quân Pháp tại Điện Biên Phủ đầu hàng vô điều kiện. Chiến dịch lịch sử Điện Biên Phủ đã toàn thắng.

Giữa tiếng reo hò mừng chiến thắng của các chiến sĩ, Lê Quang Vịnh đứng lặng trên một mỏm đồi, nhìn xuống lòng chảo Mường Thanh vừa được giải phóng. Nắng chiều nhuộm vàng khung cảnh tan hoang của chiến trường. Anh nghĩ đến những người đồng đội đã ngã xuống, những hy sinh vô bờ bến của quân và dân ta để có được ngày hôm nay. Nước mắt anh lặng lẽ rơi, những giọt nước mắt của niềm vui chiến thắng hòa lẫn với nỗi đau xót của sự mất mát.

Mai, trong bộ quân phục y tá đã bạc màu, tìm đến bên Vịnh. Cô cũng không cầm được nước mắt. Họ ôm chầm lấy nhau, không nói một lời, nhưng cả hai đều hiểu rằng, một trang sử mới của dân tộc đã được mở ra. Chiến thắng Điện Biên Phủ không chỉ là một thắng lợi quân sự mà còn là biểu tượng cho ý chí, khát vọng độc lập, tự do của nhân dân Việt Nam, một chiến thắng "lừng lẫy năm châu, chấn động địa cầu".