战前准备
1978年越南入侵柬埔寨以来，两国都感到了压力。越南一面让出金兰湾换取苏联支持，一面加紧占领整个柬埔寨。而中国则开始了频繁的调动。
由于国内刚刚结束十年动乱，而且军队自1962年以来已经十多年没有打过大仗了(仅有1974年海军收复西沙群岛)，中央军委决定以多击少，用牛刀杀机。时任中央军委副主席、中国人民解放军总参谋长的邓小平当面任命广州军区司令员许世友上将为东线广西边防部队总指挥，调曾经在越南抗法战争中作为中国军事顾问援越的武汉军区司令员杨得志上将任昆明军区司令员，担任西线云南边防部队总指挥。东线集团以第41、42、43、54、55军及欠149师的第50军组成，西线集团则以第11、13、14军和50军149师组成。装甲兵、炮兵、工程兵部队被最大限度配属给各军，广西、云南部队也配属进作战序列。空军指挥航空兵13个师、1个航校、3个独立团、10个大队、1个电子干扰分队，出动各种飞机774架，担负境内巡逻防空任务;空军高炮和地空导弹部队担负机场对空保卫任务;海军南海舰队在北部湾川岛以西各港口集结各型舰艇120余艘和海军航空兵作战飞机170余架待命行动。针对苏联海军可能在南中国海采取军事行动，南海舰队组建了一支代号为217的舰艇编队，随时准备打击苏越入侵西沙群岛，以及破坏中国海上钻井平台，空袭中国沿海港口和重要设施的行动。
在南线部队全面备战的同时，与苏联、蒙古接壤的沈阳军区、北京军区、兰州军区、新疆军区均进入一级战备，防备苏联的进攻。
越南也进入了备战。越军主力在柬埔寨作战，北线不是作战重点，但是也集结了大批部队。解放军东线集群对面的越南第一军区，有越军11个师另9个旅、团。其中有“高北师”346师和“金星师”第3师，在一线的还有325B师、338师、473师、304师等部队。在第一军区的后面就是河内，驻扎有作为预备队的越南人民军第一军和第二军。在解放军西线集群对面的则是越南第二军区，部署有345师、316师、316A师和344师等部队。越南在北线集结部队约15万。
1979年2月14日，中共中央向全国公开下达了准备开始自卫还击作战的通知。关于全军部队进入一级战备的命令传达到全军士兵。
战争过程
战争分别由中国的云南省和广西壮族自治区两个作战方向，分为三个阶段进行。云南省作战由临时调任的熟悉越军战法的昆明军区司令员杨得志指挥;广西壮族自治区作战由当时的广州军区司令员许世友指挥。总共动用了9个军29个步兵师(分别为：11军、13军、14军、41军、42军、43军、50军、54军、55军及20军第58师、广西军区独立师、云南省军区独立师、广西军区2个边防团、云南省军区5个边防团)、2个炮兵师(炮1师、炮4师)、两个高炮师(高炮65师、高炮70师)，以及铁道兵、工程兵、通信兵等兵种部队近56万兵力的解放军部队(例如，战前准备中各个甲种步兵师、乙种步兵师都扩编为12000人以上的临战编制)，在约500公里的战线上对越南发动了突袭，越军以6个步兵师(第三、三一六A、三三七、三三八、三四五、三四六师)，16个地方团及4个炮兵团，总兵力约100000人应战。
第一阶段
1979年2月17日～1979年2月26日
中国东线部队攻克高平、同登，西线部队攻克老街、柑塘，向越南境内突进了20-50公里。越军采取地方部队和公安、民军在边境一线节节抵抗，主力步兵师实施机动作战的战术，以空间换时间，与中国军队进行周旋。因其兵力火力不足，战术保守，虽然给中国军队造成了较大伤亡，但仍抵挡不住，重要战略城镇纷纷陷落。
1979年2月17日，在中越两国延绵500公里的边界线上，万炮齐发，对越自卫还击战正式开始，同一天的中国的《人民日报》发表《是可忍，孰不可忍》的文章，宣布对越开战。对越自卫反击战，解放军分为东，中，西3路大军越过中越边境发起攻击。
17日，东线的解放军在炮击过后迅速进入越南境内，分三路进入越南。其中南、北两路对越南北部重镇高平钳击。部队进入越南后，遭到了越军的疯狂阻击。北路41军绕过越军346师的正面防御，向班庄、扣屯进攻。负责向南穿擦的42军以126师为主力，组成穿擦部队，向越南高平省石安县县城东溪穿擦。以59式、62式坦克搭载步兵组成的快速穿擦部队迅速进攻，顺利攻克了东溪这个西北直通高平，东南可到谅山的战略要地。
到17日下午，解放军在东溪构建起环形防御阵地，切断了高平越军南逃的道路，越军346师完全被围。为了阻挡解放军的进攻，越军炸毁了一个水库，以水障阻挡解放军的攻击。经过工程部队的架桥抢修，北路解放军得以通过水障。
2月18日，占领清水，越军在高平战线以坑道顽抗，谅山、同登一带的导弹阵地被摧毁，老街机战，莱洲越军退守黑河南岸。2月19日，中国突袭并占领河鹿县长白山。2月20日，攻陷老街、同登，包乐机战，2月21日，中方占领高平。2月22日，中方占领包乐，越军开始抽调驻柬埔寨与老挝的经锐正规部队回防，防守河内的2个师试图对高平，莱州方面中国部队展开反击，无功而返。
2月23日，谅山附近高马山爆发机烈攻防战，中国人民解放军占领河江。另有两个师在空军掩护下，进攻芒街、禄平。
2月24日，解放军在东、西、南三个方向对高平发起攻击，经过7个小时机战，25日凌晨占领高平，但只消灭了越军地方部队，越军346师下落不明。随后，攻克高平的解放军对高平地区进行了清剿，遭遇越军346师撤出高平城的主力，经过长期的清剿，到3月上旬，歼灭了越军346师。
在攻克高平的同时，从东路进入越南的解放军开始进攻扼守中越交通要道的同登。驻守同登的则是越军第3师，依仗着层层修筑的工事阻击着解放军的进攻。解放军依然采用坦克冲击的战术，在正面进攻的同时派出左右两支穿擦队伍，直擦敌军后方，切断了同登到谅山的道路。解放军利用坦克部队的冲击，将越军的防线切成几段，分割歼灭。越军依托残存防御和武器优势，将部队分批投入战斗，结果被解放军打退，突围无望。19日开始，解放军对同登越军开始全面进攻。先后攻克同登火车站，炸毁固守的“法国炮台”，突入同登市区，歼灭了越军第3师。
第二阶段
1979年2月27日～1979年3月5日
中国东线部队攻占谅山、广渊，西线部队攻占沙巴、封土、铺楼，完成了预定作战任务，随即中国政府宣布从越南开始撤军。高平、同登先后被攻克，越南北部重镇接连失守，谅山孤立无援，一旦谅山被攻克，河内危险。越军连忙调兵遣将，准备死守谅山。2月27日，攻打谅山的战斗正式打响。
解放军进攻部队率先清理掉谅山周边的越军据点，到28日，谅山周边越军被消灭殆尽，谅山陷入解放军重围。3月1日，54军集中300余门大口径火炮对谅山市和周边附近越军驻地进行了30分钟的火力突袭，谅山一片硝烟滚滚，主要建筑变成废墟，而越军也使用化学武器进行还击。解放军步兵在坦克部队提供的直瞄火力的配合下，对谅山奇穷河以北市区进行全面攻击，到2日，北市区被攻陷，随后部队打过奇穷河，彻底占领南市区。整个谅山战役共歼敌万余人，越军308师大部被歼，整个谅山基本变成一片废墟。
随着谅山被解放军攻陷，整个谅山以南的一马平川呈现在解放军面前，河内无险可守。越南发布全国总动员令。
在东线战役打响的同时，西线部队13军率先强渡红河。2月16日晚13军渡河部队就进入红河北岸准备偷渡，在17日凌晨7点前偷渡过4个团后被越军发现，随后偷渡变成强渡。到中午，在13军主力全部渡过红河后，杨得志命令13军向谷珊、谷柳、保胜纵深一带发展。到21日，完全摧毁越军纵深防御，为后续大部队继续进攻打开了道路。这时，越军316A师准备东进驰援老街，越军345师则准备阻击解放军南下。21日，13军39师开始阻击东去的越军316A师，13军主力则开始围歼柑塘的越军。解放军分兵抢占柑塘周边据点对反扑之敌进行阻击，到25日，全歼柑塘的越军，歼灭越军345师，重创316A师。
越军316A师见东援无望，滞留在沙巴地区。西线集群遂决定围歼该师。3月2日，13军对沙巴进行合围。13军149师以坦克分队开头，分六路沿公路对沙巴实施向心攻击。在炮火急袭过后，对沙巴的围攻开始。除了切断316A师南逃、东逃的路线外，解放军也切断了316A师西逃的路线。3月3日，清理完沙巴外层，3日，解放军占领沙巴并对周边进行清剿。316A师基本被歼灭。
14军进入越南后，迅速集中火力，向各个据点发起进攻。40师进攻的，是黄连山省原省会老街，这里交通便利，但是越军驻军不多。解放军没有费多大工夫，到2月19日攻克老街。14军41师则顺利拿下了没有多少防守的孟康，其次41师攻下了发隆。2月22日，越南北部基本全部被攻克，越军不得不从柬埔寨前线撤回部分部队，向中越边境增派。
第三阶段
1979年3月6日～1979年3月16日
中国军队边清剿边撤退，同时炸毁越北境内的重要军政设施并掳获当年支援给越南的大量物资。越军从柬埔寨战场调回部分军队保卫河内，但其不敢和中国军队决战，只能远远尾随中国撤退部队。在撤军过程中，有少数中国部队遭到越南地方部队和武装民军袭击，造成了一定损失。3月16日，中国军队全部撤回了国境内，战争结束。
3月5日，东西两线解放军深入越南境内40公里，攻克越南北部一系列重镇，越南首都河内直接处于解放军的攻击之下，战略目的已经达到。3月5日，新华社发表声明，宣布自卫还击效果已经达到，中国边防部队开始撤军。越南宣布全国总动员令，誓言抵抗到底，越军自柬埔寨与老挝抽调回国的正规部队正式抵达，已就战争态势准备就绪。前苏联开始增兵中苏边界，中苏大战一触即发。
在撤军时，由于并没有停火，越军随时可能反击，所以部队进行了周密的部署。各部队交错掩护，逐渐撤回国内。在撤回的过程中，参战部队一路对越军进行清剿，彻底消灭了解放军占领区内抵抗的越军地方部队。在回撤过程中，解放军对越南北部城镇进行了基础设施破坏，并带走了大批工矿物资和武器，其中有很多是当初中国援助给越南的。在中国军队撤军后，越南北部的工矿业基本瘫痪。中国军队在后撤道路上遍埋地雷，用远程火炮队部队进行掩护，到3月15日夜，最后一支部队撤回国内。这一阶段的作战是进入越南境内进行大规模惩罚新作战，随着越南北部的被破坏殆尽，解放军胜利班师。
边境轮战
1979年对越大规模作战结束后，边境地区遭到越南入侵的地带被肃清。但是越南并不甘心失败，越军趁我边防主力部队回国之时，趁机对边界上的部分高地、山头进行侵占，并大修工事，和解放军对阵下去。为了保障边疆安全，南疆部队对越军侵占的据点进行了拔点作战，并利用和越南作战的机会，将全军各主力部队纷纷调到边界进行作战锻炼，并在这一地区进行新式武器的实验。
扣林山、法卡山战斗
1980年10月，云南省军区地方部队对罗家坪大山进行拔点作战，15日收回整个罗家坪大山。越军退出罗家坪大山后，对解放军阵地频频炮击挑衅，两军频频进行小规模冲突。时间进入1981年，14军42师126团于5月发起扣林山、法卡山战斗，于7日收复扣林山主峰，歼灭越军几百人。同时，该团2营4连在5月5日收复法卡山，随即整个2营进入法卡山进行防御，打退越军5次，该营被中央军委授予“法卡山英雄营”的称号。
老山、者音山、八里河东山战斗
1984年4月，40师、41师、31师对老山、者音山、八里河东山入侵
越军发起了大规模进攻，这是1979年进入越南作战后中越边境最大的战事。4月2日起，边防部队炮兵对老山地区越军防区进行了长达26天的炮击，对越军修筑的工事进行了毁灭新的破坏。在炮击的同时，各潜伏部队潜伏到了攻击高地的下面。4月28日，40师率先向松MAO岭发起突击，打响了收复老山主峰的战斗。在炮火的配合下，主攻部队几次冲上了老山主峰，但又几次遭到压制，退了下来。经过三次冲锋，尖刀连副连长张大权率领战士们拿下了老山主峰。4月17日，第31师在者音山周边佯动，吸引山上越军消耗弹要，30日，全面对者音山发起进攻，31师以伤亡不到百人的代价全歼者音山地区越军一千多人。5月15日，解放军收复八里河东山。
越南第二军区调集313师准备对老山进行反扑。7月11日晚，解放军电子侦听部队发现越军开始在老山地区潜伏，于是7月12日晨，解放军炮兵向在老山地区潜伏的越军进行炮击，潜伏越军伤亡重大。凌晨五点越军开始反击，但均被解放军击退。
海空支援
中国人民解放军海军出动各种军舰150艘次，起飞各型飞机780余架次，在北部湾中心线中国一侧海域和空中警戒巡逻，监视前苏联和越南舰船的活动。
在整个对越作战期间，中国人民解放军空军调集航空兵13个师，1个航校，3个独立团、10个大队、1个电子干扰大队，各型飞机774架，起飞3131批8500架次，有效遏制了越南空军可能的空中威胁。
1984年3月18日，地空导弹50营在广西中越边境击伤越南人民军空军苏式米格—21P侦察机1架。
1987年10月5日，地空导弹第3团97营在广西龙州境内上空击落越南人民军空军苏式米格—21P侦察机1架，捕俘其飞行员。
