Chiến dịch Hoài Đức bắt đầu từ đêm ngày 9 rạng ngày 10 tháng 12 năm 1974. Trung đoàn 812 và các đơn vị trực thuộc Quân khu 6 tập trung đánh đồi Lồ Ồ, chi khu Tánh Linh. Sư đoàn 6 Quân khu 7 phối hợp với bộ đội địa phương đánh chốt núi Dinh, đồi Bảo đại và chi khu Hoài Đức.
Đợt 1 của chiến dịch kéo dài đến 10/1/1975 thì kết thúc, ta giải phóng toàn bộ huyện Tánh Linh và một phần nông thôn Hoài Đức, chiếm giữ được núi Dinh (do Đại đội 20 trinh sát Sư đoàn 6 Quân khu 7 đánh chiếm đêm 9/12/1974).
Đúng 23 giờ đêm 16/3/1975, đợt 2 chiến dịch bắt đầu. Các đơn vị đặc công và bộ binh Trung đoàn 812 đồng loạt tấn công đồi Bảo Đại, các đồn dân vệ thôn 2, thôn 9 Võ Đắt chiếm các ngã tư đường Tây Bắc và Tây Nam vào chi khu, các đơn vị 88, 81, 431 và Đội công tác ở các xã xung quanh chiến đấu ngăn chặn không cho địch chi viên cho chi khu. Đại đội 3 Tiểu đoàn 840 chốt chặn lộ 3 ở phía Bắc cầu Nín thở chặn địch từ Gia Huynh lên Trà Tân chi viện. Bộ chỉ huy chiến dịch quyết định dùng cách đánh bóc vỏ, với tư tưởng tiến công tích cực, vận dụng phương châm vây lấn. Trong 3 ngày đầu ta đánh bóc gỡ các cứ điểm ngoại vi và xuyên qua Võ Đắt, đưa lực lượng vào áp sát đồn chi khu. Ngày 17/3/1975 Tiểu đoàn 186 và Tiểu đoàn 15 Trung đoàn 812 đã đánh chiếm được 2 ngã tư đường vào chi khu. Ngày 18/3/1975 tiếp tục đánh chiếm các thôn 4, 5, 6, 9 Võ Đắt tạo bàn đạp vây lấn kiểm soát ép địch trong chi khu, buộc địch điều Tiểu đoàn bảo an 369 từ Võ Xu về án ngữ hướng Tây Nam chi khu cùng Tiểu đoàn bảo an 344 giữ hướng Tây Bắc làm thế ứng cứu lẫn nhau nhưng đều bị quân ta đẩy lùi, nên chúng không liên lạc được với nhau mà chỉ nằm yên tại chỗ.
Trưa ngày 19/3 pháo binh ta bắn trúng kho đạn pháo 105 ly trong chi khu gây nổ dữ dội đến 15 giờ mới dứt. Địch trong chi khu hoảng loạn. 2 giờ sáng ngày 20/3 pháo binh ta bắn tấp nập trùm lên chi khu, đạn pháo trúng nhà tên chi khu phó và khu kho bị sập, 2 giờ 30 phút Tiểu đoàn 15 bắt đầu xuất kích đánh vào phân khu và chợ Võ Đắt. Pháo 105 ly của địch ở đồi Su phản pháo dữ dội, đạn pháo đã rơi trúng cửa mở của các đơn vị Tiểu đoàn đặc công 200C và Tiểu đoàn 15. Địch dựa vào công sự chống cự quyết liệt làm chậm sức đột phá các mũi. Đến 4 giờ 45 phút Tiểu đoàn 200C vượt qua được cửa mở, thọc sâu đánh vào nhà chỉ huy, khu cảnh sát quốc gia, đến 5 giờ đánh chiếm khu vực nhà thông tin, các nhà lính, liên lạc. Cùng lúc Tiểu đoàn 2 đại đội 200C đánh chiếm nhà cảnh sát dã chiến và nhà chi đội xe bọc thép 909. Địch chống cự quyết liệt làm cho tốc độ tấn công của ta chậm lại.
Để nhanh chóng dứt điểm chi khu trước khi trời sáng. Bộ tư lệnh chiến dịch lệnh Trung đoàn 812 tung lực lượng dự bị vào chiến đấu. Ở hướng Bắc đội dự bị của Tiểu đoàn 840 vào đánh bên trái chiếm trận địa pháo. Ở hướng Tây Bắc đội dự bị Tiểu đoàn 15 chia thành 2 mũi. Mũi 1: đánh dọc nhà chỉ huy pháo đến trận địa tiêu diệt toàn bộ đơn vị pháo cối của địch, chiếm 2 pháo 105 ly, 3 cối 81 ly. Mũi 2: đánh các lô cốt còn lại sang cổng chính, bắt đầu liên lạc với Tiểu đoàn 840. Các mũi phối hợp chặt chẽ chia cắt địch, tiêu diệt số địch cố thủ trong các hầm ngầm. Số còn sống sót trong chi khu hoàn toàn rối loạn tê liệt, ta nhanh chóng tiêu diệt và bắt sống. Đến 6 giờ 40 phút ngày 20/3/1975 là cờ Mặt trận dân tộc giải phóng miền Nam Việt Nam tung bay ở nóc nhà thông tin của chi khu Hoài Đức. Tiếp theo các ngày 21, 22 tháng 3 ta tiếp tục truy kích tiêu diệt bọn địch còn lại ở đồi Su, Tư Tề, Trà Tân, Sùng Nhơn, Nghị Đức, Chính Đức và Võ Xu. Ngày 23/3 Hoài Đức hoàn toàn giải phóng. Sau 7 ngày đêm chiến đấu dũng cảm, ngoan cường ta đã tiêu diệt, bắt làm tan rã hơn 2.500 tên địch, thu trên 1.000 súng các loại cùng toàn bộ quân trang, quân dụng và phương tiện chiến tranh của địch.
Chiến dịch Hoài Đức thắng lợi có ý nghĩa chiến đấu to lớn. Ta có thêm được một vùng căn cứ quan trọng nối liền nam Tây nguyên và Nam bộ, mở rộng hành lang, chia cắt chiến lược địch, uy hiếp địch ở cửa ngõ Đông bắc sài Gòn, huy động nhân tài, vật lực cho cách mạng, tạo nên một khí thế mới, một cục diện mới góp phần vào cuộc Tổng tiến công giải phóng miền Nam thống nhất nước nhà.
Chiến dịch Hoài Đức giành thắng lợi đã ghi vào lịch sử quê hương anh hùng một dấu son chói lọi, mãi mãi là niềm tự hào của quân và dân Đức Linh.