4 giờ sáng ngày 7/5/1954, Trung đoàn 174 hoàn toàn làm chủ đồi A1. 9 giờ cùng ngày, Trung đoàn 98 tiến công tiêu diệt hoàn toàn cứ điểm C2 bắt 600 tên địch. Trung đoàn 165 hoàn thành nhiệm vụ tiêu diệt cứ điểm 506 ở phía bắc Mường Thanh. Ở phía tây, Đại đoàn 308 giải quyết xong cứ điểm 310 còn gọi Nà Noọng, đưa trận địa tiến công của đơn vị áp sát cách sở chỉ huy Đờ Cát-xtơ-ri khoảng 300m. Đến 9 giờ sáng, các đơn vị hoàn thành nhiệm vụ được giao, sẵn sàng chuyển sang tổng công kích.
Thời điểm kết thúc trận quyết chiến lịch sử đã tới gần, Bộ chỉ huy chiến dịch tập trung theo dõi tình hình để kịp thời xử lý các tình huống. 10 giờ sáng ngày 7/5/1954, trong khi các Đại đoàn đang đẩy mạnh công tác chuẩn bị để bảo đảm cho cuộc tổng công kích thắng lợi thì cơ quan quân báo mặt trận phát hiện máy bay địch chở vũ khí, đạn dược được lệnh quay về Hà Nội. Những chiếc máy bay vận tải chở quân dù lên tiếp viện cho Điện Biên Phủ cũng được lệnh quay trở về sân bay Gia Lâm.
Ở dưới mặt đất, các đài quan sát của ta phát hiện địch quẳng súng đạn xuống sông Nậm Rốm và trong khu Mường Thanh có nhiều tiếng nổ lớn. Bộ Chỉ huy chiến dịch nhận định tình hình địch bắt đầu có những dấu hiệu rối loạn, dự kiến có nhiều khả năng địch đầu hàng, cũng có khả năng chúng liều lĩnh phá vòng vây mở đường máu chạy về phía Lào. Các đơn vị được lệnh giữ chặt vòng vây, đồng thời sẵn sàng chuyển sang tổng công kích, quyết không để cho một tên địch nào chạy thoát.
14 giờ ngày 7/5/1954, Trung đoàn 209 (Đại đoàn 312) mở cuộc tiến công cứ điểm 507 ở gần cầu Mường Thanh. Địch ở 507 kéo cờ trắng ra hàng. Thừa thắng, Đại đoàn 312 tiến công tiêu diệt tiếp hai cứ điểm 508 và 509 ở tả ngạn sông Nậm Rốm. Ở cả hai cứ điểm này, địch chống cự rất yếu ớt.
Ngày 7-5-1954: Chiến dịch Điện Biên Phủ toàn thắng
Trước tình hình quân địch đang trong tình trạng rối loạn, không còn tinh thần chiến đấu, mặc dù thời gian dự kiến tổng công kích là vào tối ngày 7/5/1954, các đơn vị tranh thủ ngay thời cơ thuận lợi tiến vào tập đoàn cứ điểm địch. Từ hướng đông, Trung đoàn 209 tiến thẳng vào Mường Thanh, tiếp sau là các trung đoàn 98 và 174.
Bên phía tây, Trung đoàn 36 tiến vào cứ điểm cuối cùng che chở cho sở chỉ huy địch. Trung đoàn 88 cũng mở đường qua sân bay để tiến vào sào huyệt cuối cùng của tập đoàn cứ điểm. Bộ đội ta tiến tới đâu, quân địch đầu hàng tới đó. Nhiều toán địch từ các chiến hào lũ lượt kéo nhau ra nộp vũ khí. Đến 17 giờ 15 phút, một cánh quân của Đại đoàn 312 tiến sát sở chỉ huy địch. Đại đội trưởng Tạ Quốc Luật cùng 4 chiến sĩ là Hoàng Đăng Vinh, Bùi Văn Nhỏ, Nguyễn Văn Lam và Đào Văn Hiếu tiến vào hầm bắt tướng Đờ Cát-xtơ-ri cùng toàn bộ Bộ tham mưu của tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ.
Đờ Cát-xtơ-ri đã bị bắt, nhưng trên hướng Hồng Cúm, địch vẫn chống cự. Đêm 7/5/1954, lợi dụng trời tối, quân địch ở đây tổ chức rút chạy về hướng Thượng Lào. Bộ chỉ huy chiến dịch lệnh cho Đại đoàn 304 tích cực truy lùng, đồng thời lệnh cho Trung đoàn 102 hành quân gấp sang Tây Trang chặn đường rút của địch. Đến 22 giờ, Đại đoàn 304 bao vây, bắt gọn toàn bộ quân địch ở Hồng Cúm thoát ra.
Như vậy, sau 56 ngày đêm (từ ngày 13/3/1954 đến ngày 7/5/1954) chiến đấu kiên cường, quân và dân ta đã tiêu diệt hoàn toàn tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ. Trong toàn chiến dịch, ta đã loại khỏi vòng chiến đấu và bắt làm tù binh 16.200 tên địch, gồm 17 tiểu đoàn bộ binh và lính dù, ba tiểu đoàn pháo binh, súng cối, 10 đại đội ngụy bổ sung và các đơn vị công binh, vận tải, xe tăng, không quân...
Tổng số sĩ quan, hạ sĩ địch bị tiêu diệt và bắt sống là 1.766 tên, gồm 1 thiếu tướng, 16 đại tá, trung tá, 353 sĩ quan từ cấp thiếu úy đến thiếu tá, 1.396 hạ sĩ quan. Tổng số máy bay địch bị bắn rơi và phá hủy ở ngay tại mặt trận là 57 chiếc, ngoài ra còn có 5 chiếc bị bắn rơi trên tuyến cung cấp cho mặt trận.
Ta thu toàn bộ vũ khí kho tàng của địch ở Điện Biên Phủ, trong đó có 28 khẩu pháo lớn, 64 xe, 5.915 khẩu súng các loại, 20.000 lít xăng dầu, 21.000 chiếc dù, 20 tấn thuốc và dụng cụ quân y cùng nhiều đạn dược, quân trang, quân dụng.
Chiến thắng lịch sử Điện Biên Phủ ngày 7/5/1954 là mốc son chói lọi trong lịch sử đấu tranh cách mạng của dân tộc ta. Ngày 7/5 hằng năm đã trở thành ngày kỷ niệm quan trọng để tôn vinh sự hy sinh của các anh hùng liệt sĩ và giáo dục truyền thống yêu nước cho thế hệ sau./.
Lê Hân