Từ sự thống nhất cao và đánh giá tình hình địch, Quân đội 2 nước quyết định mở chiến dịch mang mật danh “Chiến dịch Z” với mục tiêu: “Tiêu diệt sinh lực địch đang lấn chiếm cánh đồng Chum; Quét các ổ thổ phỉ còn lại trong các bản; phá vỡ tuyến phòng thủ địch nối liền huyện Sầm Nưa và tỉnh Xiêng Khoảng với Thanh Hóa, Nghệ An, bảo vệ hành lang chiến lược Nam - Bắc, Đông - Tây…

Tháng 3/1971, tại Sở Chỉ huy Quân khu 4, Đại tướng Võ Nguyên Giáp, Bộ trưởng Bộ Quốc phòng giao “5 nhiệm vụ to lớn, nặng nề nhưng rất vẻ vang” cho Quân khu 4 và Nghệ An, Hà Tĩnh: “Khu 4 nói chung, Nghệ An, Hà Tĩnh nói riêng là hậu phương trực tiếp của “Chiến dịch Z”; sắp tới, căn cứ vào yêu cầu của “Chiến dịch Z”, Bộ Tổng tham mưu sẽ điều động một lực lượng lớn quân số và trang bị của Quân khu 4 bổ sung cho các đơn vị tham gia chiến dịch. Yêu cầu thời gian: t = 0. Quân khu 4 nhanh chóng tổ chức lại lực lượng, tăng cường đánh địch ở Trung Lào chia lửa cho “Chiến dịch Z”; Sẵn sàng thế trận và lực lượng để mở chiến dịch ở Trung Lào.

Trong tháng 3 - 4/1972, quân dân Khu 4 và Nghệ An chuyển 5.000 tấn lương thực, thực phẩm, thuốc men tập kết ở các địa bàn biên giới Đường 7, Nghệ An, Đường 217, Thanh Hóa. Chuẩn bị sẵn sàng lực lượng vận tải, dân công, thanh niên xung phong để khi có lệnh chuyển sâu vào đất Bạn. Sẵn sàng lực lượng, cơ sở, phương tiện để tiếp nhận, điều trị, nuôi dưỡng, phục hồi sức khỏe cho thương binh, bệnh binh.

Mùa Xuân 1972, Bộ Tư lệnh Quân khu 4 đã điều động Trung đoàn 176, Tiểu đoàn Đặc công 31, hai đại đội cao xạ của Trung đoàn 233 tập kết sang đất Bạn để sẵn sàng mở mặt trận chia lửa với chiến dịch; tăng cường lực lượng sẵn sàng tiếp nhận, nuôi dưỡng, phục hồi sức khỏe cho thương binh, bệnh binh.

Tháng 9/1972, Bộ Quốc phòng quyết định mở mặt trận Trung Lào. Trong tư thế đã sẵn sàng, Quân Khu 4 thành lập Sở Chỉ huy Chiến dịch 972, có đầy đủ các cơ quan tham mưu, chính trị, hậu cần, kỹ thuật của Mặt trận. Với tinh thần chủ động tấn công địch để “chia lửa” cùng Cánh đồng Chum - Xiêng Khoảng, từ tháng 9-11/1972, Mặt trận 972 đã đánh 96 trận lớn nhỏ, tiêu diệt 6 tiểu đoàn, làm mất sức chiến đấu 5 tiểu đoàn địch, thu hồi nhiều vũ khí, khí tài của. Cùng với đó, hơn 3.000 dân công hỏa tuyến của Nghệ An, Hà Tĩnh đã vượt Trường Sơn phục vụ chiến trường Trung Lào và Cánh đồng Chum - Xiêng Khoảng.

Chiến dịch Cánh đồng Chum - Xiêng Khoảng thắng lợi, đập tan âm mưu lấn chiếm của kẻ thù, giữ vững vùng giải phóng. Quân, dân Khu 4, Nghệ An, Hà Tĩnh đã làm tròn nhiệm vụ lớn mà Quân ủy Trung ương giao phó.

KHẮC THUẦN