1979年2月17日拂曉，中國對越自衛反擊戰東西兩線同時打響。解放軍東線部隊從廣西方向出擊，連續攻克高平、同登等越北重鎮。戰斗推進到第八天，也就是2月25日，主力部隊到達諒山外圍。這座省會城市距離越南首都河內只有130公里，處在山地和平原交界處，是拱衛河內的最后一道門戶。

負責主攻的廣州軍區第55軍，加上54軍162師、43軍主力和50軍148師等部隊，組成約8萬人的作戰集團，計劃從祿平方向突破諒山防線。守城的是越南人民軍第3師，該師在抗美戰爭中戰功顯赫，被稱為金星師，其下轄的12團被稱為英雄團。但此時這支王牌部隊在同登戰役中損失不小，收攏的殘部約一萬人，正依托諒山外圍扣馬山、巴外山等18個山頭，修建明暗碉堡群，準備用交叉火力阻擋我軍前進。

2月27日清晨，諒山地區籠罩著濃霧，細雨不斷。55軍兵分三路展開攻勢：左翼163師487團撲向扣馬山，中路488團進攻417高地，右翼164師491團直取巴外山。戰斗打響后，我軍炮兵先進行十分鐘火力急襲，炮彈穿透雨霧砸向越軍陣地。坦克部隊隨即前出吸引火力，步兵彎腰跟進。

越軍藏在半山腰的暗堡里，用迫擊炮和高射機槍向下掃射，子彈打得碎石亂飛。487團二營在扣馬山東側遭遇三個暗堡組成的火力網，五名戰士中彈倒下。工兵組長帶人摸到暗堡側面，用爆破筒炸開射孔。到29日黃昏，外圍18個山頭全部攻克，越軍退往城區的道路被徹底切斷。

3月1日上午9點30分，東線指揮部下達總攻命令。集結在奇窮河北岸的300多門火炮同時開火，炮彈如冰雹般砸向諒山市區。火車站站臺被掀翻，電廠煙囪攔腰折斷，軍營屋頂燃起大火。半個小時的炮擊中，城區三分之二建筑受損。

炮火向縱深延伸后，主攻的163師分兩路突入北市區：489團沿鐵路線撲向奇窮河大橋，488團向西穿插策應。殘余越軍利用市政府大樓的混凝土立柱頑抗，從窗口射出火箭彈。489團七連三輛引導坦克在十字路口被擊中，步兵立即分散占領街邊商鋪二樓，用機槍壓制對面樓頂的火力點。

3月2日中午，164師491團三營穿過滿是瓦礫的街道，沖進諒山省政府大院。大樓里散落著越南國旗和文件柜，食堂餐桌上還擺著沒吃完的木薯飯。戰士把紅旗插上樓頂時，奇窮河北岸的槍聲基本停歇。

當天下午，越南河內電臺突然廣播：“中國軍隊沒有占領諒山，南岸陣地固若金湯！”原來諒山被奇窮河分為南北兩區，越軍在河南岸的428高地、391高地和文廟三處架設高射炮，完全封鎖河面。前線指揮部接到新命令：打過奇窮河，向南推進五公里。

3月4日清晨，大霧籠罩河面。163師五連連長周端清帶領突擊隊沖向公路鐵路橋。這座118米長的鐵橋是通往南岸的主通道，越軍用四挺高射機槍平射封鎖橋面，子彈打在鋼梁上當當作響。

第一批沖鋒的十二名戰士剛過橋拱，三人中彈落水。周端清左臂被彈片劃傷，仍帶剩余戰士翻滾前進。下游方向，489團工兵在彈雨中架設浮橋，橡皮艇被水流沖翻兩艘。周端清小組率先沖過橋頭，用手榴彈炸毀橋墩旁的地堡。后續部隊迅速占領灘頭，分三路撲向高地。戰士沖上391高地時，坑道里堆著五卡車沒拆封的彈藥箱——守軍連子彈都沒有來得及搬運就逃走了。

3月4日上午，濃霧逐漸消散。我軍占領橋頭堡后，立即向428高地發起進攻。越軍在高地反斜面構筑暗堡，機槍火力壓制沖鋒路線。489團三營派出爆破組，在火力掩護下迂回到暗堡后方，用炸藥包連續摧毀三個火力點。

391高地方向，守軍試圖點燃彈藥庫阻止我軍前進，但引信被雨水浸濕失效。戰士沖進坑道時，發現五輛卡車滿載的彈藥箱封條完好。文廟高地守軍看到兩翼失守，于上午11時掛出白旗。至此，諒山南北市區全部控制在我軍手中。

3月4日晚，諒山失守的消息傳到河內。越南領導人黎筍在作戰室要求軍情部門隨時報告中國軍隊動向。收到我軍向南推進五公里的急電后，河內啟動緊急疏散預案。外國使館車輛堵塞主要街道，火車站擠滿撤離民眾。

3月5日上午，中國政府宣布達成作戰目標并撤軍。越南當局卻通過廣播宣稱“擊退侵略”，同時發布全國總動員令：要求18至45歲男性、18至35歲女性編入民兵組織。宣傳機構報道諒山大捷，但河內市民搶購糧食的場景反映出真實情況。

我軍回撤途中，遭遇小股越軍襲擾。前線指揮員采取三項措施，工兵在諒山至祿平公路每十米埋設地雷，重點封鎖山谷水源地。追擊的越軍338師先頭連觸雷傷亡47人，被迫停止前進。后勤部隊進入同登倉庫，運回68節車皮的糧食和機床，燒毀棉紗三千噸。太原鋼廠設備貼有“中國援助”標牌，戰士切割核心部件帶回。 北江發電站變壓器油管被炸；清化機械廠技術資料燒毀；太原鋼廠高爐灌入鋁熱劑熔毀。越南北部工業區半年內無法恢復生產。

諒山戰役使越軍第3師損失超過80%。工業設施破壞帶來連鎖反應：太原鋼廠停產導致全國鋼鐵減產40%；清化機械廠癱瘓影響農機維修，第二年水稻收割推遲三周。邊境雷區到2000年仍有10%未清除，諒山省23%耕地因雷患荒廢。

1980年越南軍費壓縮37%，停建四座導彈基地。戰后重

建緩慢進行，部分工廠到九十年代才恢復生產。

1985年越南試圖通過第三方斡旋改善對華關系，沒有獲得回應。到1986年，越南人均糧食配給量比1978年下降18%。中越合資的老街鋼鐵廠2014年才重啟，產能只有原太原鋼廠的三分之一。

中越關系正常化之后的邊境排雷工作持續到2008年，清除地雷47萬枚。在奇窮河畔建立的戰爭紀念館內，陳列著當年未啟封的彈藥箱和炸毀的機床殘骸，無聲講述著這段歷史。