Đại đoàn 304, mật danh là đoàn Vinh Quang, thành lập tháng 3 năm 1950, bao gồm 3 Trung đoàn (trong kháng chiến chống Pháp) trong đó chỉ có 2 trung đoàn tham gia chiến dịch Điện Biên Phủ là Trung đoàn 9 và Trung đoàn 57.
Sau khi hạ quyết tâm tiêu diệt bằng được Tập đoàn cứ điểm quân sự mà Pháp dựng lên tại Điện Biên Phủ, bốn trong sáu đại đoàn bộ binh của Quân đội Nhân dân Việt Nam gấp rút lên đường. Trong khi 308, 312, 316 hành quân với lực lượng tương đối đầy đủ thì 304 là đơn vị duy nhất cùng lúc thực hiện 3 nhiệm vụ: nhiệm vụ quốc tế ở Trung Lào, đánh địch trên chiến trường Tây Bắc và bảo vệ Trung ương ở khu căn cứ.
Đây là trận đánh lớn nhất cả về quy mô và lực lượng trong lịch sử chiến tranh Việt Nam. Ta phải đối đầu với địch quân hơn 12.000 lính và sẽ được tăng viện, cùng những trang thiết bị, vũ khí chiến tranh hiện đại bậc nhất. Ðại đoàn 304 được giao nhiệm vụ bao vây phân khu Nam, khống chế sân bay và trận địa pháo binh địch, tiến tới chia cắt phân khu Hồng Cúm với phân khu trung tâm Mường Thanh. Ðây là một trong ba phân khu của tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, với hơn 2.000 tên địch, gồm một tiểu đoàn lựu pháo 105mm, một đại đội cối 120mm, hai trung đoàn xe tăng. Trong khi Trung đoàn 57 chốt chặn ở phân khu Nam thì Trung đoàn 9 được chia nhỏ, phối thuộc với các đơn vị khác.
Cụm cứ điểm Hồng Cúm nằm dưới quyền chỉ huy của Đại tá Lalande gồm 5 cứ điểm nằm trên địa hình bằng phẳng, được đánh số từ 1 đến 5 và chia ra làm 3 phân khu A, B, C đóng liền nhau ven sông Nậm Rốm. Lực lượng được bố trí tại đây khá mạnh, gồm: Tiểu đoàn Lê dương số 3, Tiểu đoàn Angieri số 2, Tiểu đoàn Angieri số 5 (một Đại đội), Tiểu đoàn Ngụy Thái số 3, một Tiểu đoàn pháo 105, một Đại đội súng cối 120 ly, một Đại đội xe tăng (2 chiếc) với tổng số 2.000 binh lính và một sân bay chạy dài theo đường 41 (nay là đường Võ Nguyên Giáp). Hoả lực bao gồm nhiều súng cối các cỡ, súng phun lửa và các loại súng bắn thẳng bố trí thành một hệ thống vừa tự bảo vệ vừa yểm hộ cho những cứ điểm xung quanh.
Đêm ngày 23/3, các đường giao thông hào và chiến hào của trung đoàn đã hình thành một trận địa liên hoàn siết chặt xung quanh Hồng Cúm cắt rời nó với phân khu trung tâm, chấm dứt việc hạ cánh của máy bay trên đường băng tại sân bay Hồng Cúm. Những hoạt động khác bằng bộ binh, cơ giới cũng đều bị loại trừ.
Đầu tháng 4/1954, trận địa của Trung đoàn 57 bắt đầu lấn dần vào phân khu, ta đã xây dựng một trận địa hình cánh cung, chạy từ Đông sang Tây, cắt rời phân khu Nam với khu trung tâm Mường Thanh, những đường chiến hào của Trung đoàn 57 ngày càng tiến vào gần các lô cốt địch. Nhận thấy nguy hiểm đang rình rập, Thực dân Pháp đã cho máy bay bắn phá dữ dội vào trận địa của bộ đội ta, điên cuồng đối phó. Ban ngày thì đưa xe tăng, bộ binh ra lấp chiến hào rồi cài mìn đánh bẫy, ban đêm chúng tổ chức từng toán nhỏ phục kích ngay ở mũi các chiến hào. Biết được ý đồ của quân Pháp chúng ta đã cho thay đổi vị trí đào hào, khi thì đào từ ngoài vào, khi đào từ trong ra, bố trí lực lượng đánh phục kích địch.
4 giờ sáng ngày 16/4 quân Pháp lợi dụng lúc trời còn tối đột nhập vào chiến hào của Đại đội 54. Nhờ bình tĩnh xử trí, Đại đội 54 từ chỗ đang bị địch đột kích bất ngờ chuyển thành chủ động tiến hành một trận phản kích, các lực lượng linh hoạt và hiệp đồng yểm trợ nhau, tiến công từ 3 phía dành thắng lợi giòn giã.
Tại phân khu Nam, việc đào hệ thống giao thông hào kết hợp đánh áp sát và bắn tỉa khiến diện tích chiếm đóng của Pháp bị thu hẹp. Từ ngày 27/3, không một máy bay nào có thể tiếp cận được với Điện Biên Phủ. Mọi tiếp tế của Hà Nội cho Tập đoàn cứ điểm chỉ bằng con đường thả dù. Tuy máy bay địch bay với tốc độ chậm cũng chỉ có khoảng mấy giây để thả dù, đồ tiếp tế của quân Pháp thường rơi ra ngoài mục tiêu, rơi sang trận địa của bộ đội ta. Trung đoàn 57 thu được khá nhiều dù tiếp tế, có ngày thu được trên 3 tấn hàng các loại. Quanh cụm cứ điểm Hồng Cúm, các chiến sĩ ta súng trường, súng máy, pháo, các cỡ súng cối lớn nhỏ sẵn sàng chờ địch xuất hiện. Sau nhiều lần bị ta đánh lừa, ban ngày quân địch không dám đi lại, không dám nhô đầu lên khỏi chiến hào. Mỗi lần đi thu nhặt dù, địch phải tổ chức như một trận đánh có xe tăng đi kèm và pháo bắn hợp đồng.
Ngày 26/4/1954, bốn trong các trung đội Bắc Phi khá nhất được lựa chọn tiến công vào những chiến hào tiếp cận của ta ở phía Tây bắc Isaben. Lalande được báo cáo tại đây chỉ có một đường hào, nhưng khi những người lính của Đại đội 9 Angieri đột nhập thì họ thấy mình lọt giữa hai tuyến chiến hào, họ phải yêu cầu quân cứu viện mới thoát khỏi trận địa tấn công của ta.
Bước sang tháng 5 khi những thắng lợi của ta ngày càng mở rộng trên khắp chiến trường Điện Biên, thì số lính Pháp đóng tại phân khu Nam ngày càng bị siết chặt bởi những vòng vây lửa của bộ đội Việt Minh, chúng chỉ chống trả yếu ớt trước sự tấn công của ta. Trong “Ký sự chiến thắng Điện Biên Phủ” có viết :“Sau khi quân địch tại Mường Thanh đầu hàng, bọn địch ở Hồng Cúm cũng im tiếng súng. Mấy tháng trời nay, Đại đoàn 304 đã bao vây, tác chiến với 2.000 quân tại đây, buộc tay, buộc chân quân địch làm cho chúng hầu như mất hẳn tác dụng bảo vệ, ứng cứu cho Mường Thanh”
Trong những ngày tháng chiến đấu cuối cùng tại lòng chảo Điện Biên theo quyết định của Tổng chỉ huy quân đội viễn chinh Pháp, thì lính Pháp tại lòng chảo đã chuẩn bị cho 1 cuộc rút chạy khỏi vòng vây Điện Biên sang thượng Lào theo kế hoạch Albatros (hay còn gọi là kế hoạch Chim biển). Đầu tháng 5/1954, dưới trời mưa tầm tá De Castries đã họp các sĩ quan cao cấp để phổ biến kế hoạch Albatros có mặt Langlais Bigead, Vado, Xeganh... không có mấy ai tin tưởng vào lối thoát này nhưng kế hoạch vẫn được dự định thực hiện. Vào 20 giờ ngày 07/5/1954 với 3 cánh quân, quân dù do Langlais và Bigead chỉ huy, lính Lê dương và Bắc phi do Lơmơnie và Vađô chỉ huy, tất cả sẽ rút chạy theo hướng Nam.
17 giờ ngày 07/5/1954 tại Hồng Cúm, chúng ta đã phát hiện địch ném vũ khí xuống sông Nậm Rốm và có những đám cháy trong cứ điểm, chuẩn bị cho một cuộc tẩu thoát. Bộ chỉ huy chiến dịch của ta lệnh cho Đại đoàn 308 đưa 1 đơn vị nhanh chóng tăng cường cho phân khu Nam, phối hợp cùng Đại đoàn 304 truy kích tiêu diệt quân địch không để một tên nào chạy thoát.
Chính uỷ Lê Chưởng, Đại đoàn 304 hạ lệnh cho pháo bắn thẳng vào Hồng Cúm, Hồng Cúm chìm trong khói lửa, quân địch không chống cự. Bộ đội được lệnh tiến vào trong cứ điểm, nhưng chỉ còn lại những tên bị thương. Vòng vây của ta vẫn xiết chặt xung quanh. Trung đoàn 57 hạ lệnh cho bộ đội đốt đuốc truy tìm quân địch, đuốc sáng rực cả một vùng trời, du kích và đồng bào những bản xung quanh Hồng Cúm cũng chủ động phối hợp dẫn đường cho bộ đội đuổi bắt Tây. Pháo ta bắn mạnh, công sự trong các cứ điểm đều bị sụp đổ, Lalande ra lệnh cho tất cả binh lính chạy ra xung quanh cứ điểm để tránh pháo.
20 giờ ngày 07/5/1954 quân ta đã làm chủ những cứ điểm cuối cùng tại phân khu Nam, kết thúc số phận của Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ.
Sơ kết đợt tiến công tại phân khu Nam, ta thu được 600 viên đạn pháo 105mm, 3.000 viên đạn cối 120mm và 81mm, hàng tấn đạn các cỡ khác nhau, hàng chục tấn lương thực, thuốc men, tiêu diệt và bắt sống trên 2000 tên địch. Đến 24 giờ cùng ngày những tên chạy trốn sang Lào cũng bị bắt hoặc ra đầu hàng. Tiêu diệt phân khu Nam, ta đã đập tan hoàn toàn Tập đoàn cứ điểm của Pháp, làm nên chiến thắng vĩ đại của dân tộc.
Sau 56 ngày đêm chiến đấu liên tục chiến dịch Điện Biên Phủ đã toàn thắng. Cuộc tấn công chiến lược năm 1953 - 1954 của quân và dân ta đã kết thúc bằng một chiến thắng vĩ đại, lá cờ “quyết chiến, quyết thắng” đã được phất cao giữa cánh đồng Mường Thanh, toàn bộ lòng chảo Điện Biên Phủ im tiếng súng. Đại tướng Võ Nguyên Giáp giao nhiệm vụ cho Ban Tuyên huấn trong đêm soạn thảo bản thông cáo đặc biệt để gửi về Đài tiếng nói Việt Nam. Ngay rạng sáng ngày 8/5/1954 tin thắng trận của chiến dịch lịch sử Điện Biên Phủ đã được phát thanh truyền tin trên khắp cả nước.
Những chiến công của Ðại đoàn 304 làm tê liệt hoàn toàn phân khu Nam, ngăn sự chi viên cho Trung tâm Mường Thanh, là một thành tích đáng kể góp phần cùng quân và dân ta làm nên Chiến thắng Điện Biên Phủ, làm nên thắng lợi to lớn nhất, kết thúc cuộc kháng chiến chống Pháp xâm lược, đưa miền Bắc đi lên xã hội chủ nghĩa, là hậu phương vững chắc cho cuộc kháng chiến trường kỳ ngay sau đó, giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước.