Sau khi thất bại trong chiến lược chiến tranh đặc biệt ở miền Nam, đế quốc Mỹ chuyển sang leo thang chiến tranh phá hoại bằng không quân và hải quân đối với miền Bắc Việt Nam (từ năm 1965). Mục tiêu của Mỹ khi ném bom miền Bắc là nhằm ngăn chặn sự chi viện về người và vật chất từ hậu phương lớn miền Bắc cho chiến trường miền Nam, làm suy yếu tiềm lực kinh tế, phá huỷ cơ sở vật chất kỹ thuật và làm lung lay ý chí kháng chiến của nhân dân ta. Trong các chiến dịch này, Mỹ đã sử dụng số lượng khổng lồ máy bay hiện đại, bom đạn nguy hiểm như bom bi, bom cháy, bom từ trường, trút xuống hàng loạt tỉnh thành, khu công nghiệp, mục tiêu dân sự cũng như những tuyến giao thông trọng điểm.

Các đợt ném bom ác liệt của Mỹ đã gây tổn thất nặng nề về người và của cho miền Bắc. Nhiều thành phố, đường xá, nhà máy, bệnh viện và trường học bị tàn phá nghiêm trọng. Tuy nhiên, dưới sự lãnh đạo của Đảng và Chủ tịch Hồ Chí Minh, nhân dân miền Bắc đã kiên cường vượt qua muôn vàn khó khăn, phát huy truyền thống đoàn kết, vừa đảm bảo sản xuất, vừa chi viện sức người, sức của cho tiền tuyến lớn miền Nam. Phong trào “ba đảm đang” của phụ nữ, phong trào thi đua sản xuất, xây dựng trận địa phòng không, sơ tán, bảo vệ tài sản nhà nước,... đã làm thất bại một phần âm mưu đánh nhanh thắng nhanh của đế quốc Mỹ.

Chiến tranh phá hoại bằng không quân của Mỹ lên tới đỉnh điểm vào cuối năm 1972 với chiến dịch ném bom B52 dã man xuống Hà Nội, Hải Phòng và một số tỉnh thành – được gọi là “Điện Biên Phủ trên không”. Trước ý chí ngoan cường và tinh thần chiến đấu bất khuất của quân và dân miền Bắc, lực lượng phòng không không quân Việt Nam đã bắn rơi nhiều máy bay B52, buộc Mỹ phải tuyên bố ngừng ném bom miền Bắc trở lại bàn đàm phán Paris. Sự kiện này không chỉ là minh chứng cho lòng quả cảm của dân tộc Việt Nam mà còn góp phần quan trọng vào thắng lợi chung của cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước.