Hòa Bình là một trung tâm chính trị của đồng bào Mường, là cửa ngõ nối liền vùng tự do đối với vùng đồng bằng Bắc Bộ. Chiến dịch Hòa Bình nhằm đánh bại kế hoạch chiếm đóng Hòa Bình của Pháp, phá phòng tuyến sông Đà, tiêu diệt sinh lực địch và tạo điều kiện phát triển chiến tranh du kích của ta ở đồng bằng Bắc Bộ.
Để giành lại quyền chủ động mùa đông năm 1951, quân Pháp mở cuộc tiến công ra Hòa Bình, lập phòng tuyến sông Đà nối liền với tuyến phòng thủ trung tâm nhằm nối lại “Hành lang Đông –Tây” thực hiện khả năng phòng thủ đồng bằng Bắc Bộ, cắt đứt đường liên lạc giữa chiến khu Việt Bắc với Liên khu 3 và 4. Ở Hòa Bình, Pháp cho thành lập các “xứ Mường tự trị” để thực hiện “Da vàng hóa chiến tranh” nhằm dùng các lợi ích về kinh tế chính trị để thuyết phục người dân tộc thiểu số đi lính cho Pháp.
Lực lượng dân công vận chuyển vũ khí, lương thực cho chiến dịch Hòa Bình năm 1951-1952.
Thực hiện kế hoạch quân sự mới, tướng Đờ Lát đơ Tátxinhi (Tổng chỉ huy quân đội, kiêm Cao ủy Pháp ở Đông Dương) chọn Hòa Bình làm điểm quyết chiến buộc chủ lực của quân đội ta phải tham chiến qua đó giành một thắng lợi quân sự để ổn định tinh thần quân ngụy. Sau một thời gian củng cố thế phòng ngự và tăng cường lực lượng, ngày 9 tháng 11 năm 1951, tướng Đờ Lát đã sử dụng một lực lượng quân cơ động chiến lược (khoảng 20 tiểu đoàn bộ binh, 7 tiểu đoàn pháo binh, 1 tiểu đoàn thiết giáp, 2 đại đội xe tăng và nhiều tàu thuyền cùng quân dù). Ở thị xã Hòa Bình quân Pháp xây dựng cụm cứ điểm lớn.
Ngày 24 tháng 11 năm 1951, Ban chấp hành Trung ương Đảng ta ra chỉ thị “Nhiệm vụ phá tan cuộc tiến công Hòa Bình của quân đội Pháp”. Nắm bắt cơ hội, quân đội ta mở chiến dịch Hòa Bình mục đích nhằm tiêu diệt sinh lực địch ở chiến trường Hòa Bình, phá kế hoạch bình định của quân Pháp ở đồng bằng Bắc Bộ, đẩy mạnh chiến tranh phong trào chiến tranh du kích của ta.
Lực lượng tấn công quân Pháp của quân đội ta ở Hòa Bình gồm có: Đại tướng Võ Nguyên Giáp (chỉ huy trưởng của chiến dịch). Đại đoàn 308 do đồng chí Vương Thừa Vũ và đồng chí Song Hào làm chỉ huy; Đại đoàn 312 do đồng chí Lê Trọng Tấn và đồng chí Trần Độ làm chỉ huy; Đại đoàn 304 do đồng chí Hoàng Minh Thảo và đồng chí Lê Chưởng làm chỉ huy.
Đợt 1 (từ ngày 10 đến 26 tháng 12 năm 1951), Trung đoàn 209 (Đại đoàn 312) vận động phục kích tiêu diệt một bộ phận lớn tiểu đoàn dù số 1 của quân Pháp, Trung đoàn 88 (Đại đoàn 308) tiến công Tu Vũ (một vị trí phòng ngự then chốt của phân khu sông Đà do lực lượng lính Âu-Phi của Pháp chiếm đóng). Sau 5 giờ chiến đấu quyết liệt quân đội ta tiêu diệt được cứ điểm Tu Vũ. Ngày 22 tháng 12 năm 1951 quân đội ta tiêu diệt gọn 5 tàu chiến và ca nô của quân Pháp. Đêm 29 tháng 12, Trung đoàn 141 (Đại đoàn 312) diệt gọn 2 đại đội trên núi Ba Vì bằng một trận tập kích táo bạo. Đại đoàn 304 đã đánh thắng nhiều trận phục kích trên đường số 6 và đường số 21, nổi bật là trận Giang Mỗ, trong tận này là tiểu đội trưởng Cù Chính Lan một mình đuổi xe tăng địch, nhảy lên thành xe, ném lựu đạn vào buồng lái tiêu diệt địch tạo điều kện cho đơn vị hoàn thành nhiệm vụ.
Xe tăng và trận địa hỏa lực của Pháp bị bộ đội ta tiêu diệt trong trận Tu Vũ.
Đợt 2 (từ ngày 27 đến ngày 31 tháng 12 năm 1951). Bộ đội ta tiếp tục tấn công, đánh tan tuyến phòng thủ sông Đà, tiêu diệt các điểm cao 400, 600, Đá Chông, núi Chẹ…chặn đánh các quân viện trên các trục đường 87, Ba Vì, Mỹ Khê. Do quân đội ta hoạt động mạnh nên quân đội Pháp ở thị xã Hòa Bình bị cô lập. Quân Pháp bị lâm vào thế khó khăn lúng túng, tướng Đờ Lát đờ Tát-xi-nhi bị bệnh phải về Pháp, tướng Sa-lăng (Salan) được cử làm tổng chỉ huy quân đội viễn chinh Pháp.
Núi Chẹ, một trong các cứ điểm trong phòng tuyến sông Đà của Pháp bị bộ đội ta tiêu diệt trong chiến dịch Hòa Bình.
Đợt 3 (từ ngày 7 đến 25 tháng 2 năm 1952). Bộ đội ta tập trung lực lượng bao vây đánh địch ở thị xã Hòa Bình và trên đường số 6. Trung đoàn 102 (Đại đoàn 308) tiến công Pheo (vị trí quan trọng của địch nằm giữa đường số 6 và sông Đà) nhưng không thành. Trung đoàn 36 (Đại đoàn 308) tập kích ở thị xã Hòa Bình, tiêu diệt 6 vị trí ngoại vi, các cán bộ chiến sĩ phối hợp với dân quân địa phương bất ngờ thọc sâu vào phía trong cứ điểm của quân Pháp, tiêu diệt hoàn toàn cụm pháo binh của Pháp ở sát sân bay thu được 4 khẩu pháo và bắt sống 20 lính Pháp trong đó có 3 chỉ huy của quân Pháp. Cuộc bao vây tiêu diệt quân Pháp trên mặt trận chính diện đã tiêu hao một bộ phận quan trọng sinh lực tinh nhuệ và phương tiện chiến tranh, tạo điều kiện cho cuộc chiến đấu của quân đội ta thắng lợi trên các mặt trận khác.
Tại mặt trận sau lưng địch, Đại đoàn 316, Đại đoàn 320 đánh Pháp ở trung du và đồng bằng Liên khu 3. Ở trung du Trung đoàn 174 (Đại đoàn 316) tiêu diệt đồn La-ri-vê trên phòng tuyến “boong ke”, Trung đoàn 98 (Đại đoàn 316) vượt sông Cầu, sông Đuống đánh vào khu du kích Gia Lương tiêu diệt đồn Thứa, sở chỉ huy tiểu khu Cẩm Giàng. Quân Pháp liên tiếp mở nhiều cuộc hành binh phản kích hòng giành lại những vị trí đã bị mất những đều bị quân đội ta đánh bại. Ở Liên khu 3, Trung đoàn 48 và 52 (Đại đoàn 320) tiến công vào vùng tạm bị chiếm như Ninh Bình, Nam Định, Hà Nam và đã diệt hàng loạt đồn bốt, khôi phục và mở rộng căn cứ du kích, phát triển cơ sở trong vùng tạm bị chiếm. Thắng lợi to lớn ở mặt trận sau lưng địch làm thay đổi tình thế đồng bằng Bắc Bộ, có ý nghĩa quan trọng đối với thắng lợi của toàn chiến dịch Hòa Bình. Ngày 23 tháng 2 năm 1952 quân Pháp bỏ Hòa Bình rút chạy và bị quân đội ta tiêu diệt thêm một bộ phận.
Tượng đài kỷ niệm chiến thắng Tu Vũ trong chiến dịch Hòa Bình.
Ngày 25 tháng 12 năm 1952, chiến dịch Hòa Bình kết thúc. Sau hơn hai tháng chiến đấu, quân đội ta đã tiêu diệt khoảng 22.000 lính Pháp trên cả hai mặt trận. Riêng mặt trận sau lưng quân đội ta đã tiêu diệt 15.000 lính Pháp, bức hàng, bức rút hơn 1000 đồn bốt. Các căn cứ du kích của quân đội ta được mở rộng.
Thắng lợi của chiến dịch Hòa Bình là thành công của Đảng ta trong việc chỉ đạo tiến công chiến dịch và đưa lực lượng vũ trang của quân đội ta có bước tiến mới về trình độ chiến thuật, kỹ thuật về khả năng chiến đấu liên tục dài ngày trên hai mặt trận rộng lớn và phức tạp. Đồng thời tạo ra cơ hội cho các chiến trường khác đẩy mạnh chiến tranh du kích, liên tục tiến công, tiêu diệt sinh lực địch, phát triển lực lượng kháng chiến mở rộng thêm nhiều vùng căn cứ làm cho cục diện chiến trường thay đổi ngày càng có lợi cho quân đội ta tạo đà tiến lên mạnh mẽ hơn.