Ngày 18-2, Quân khu 3 cho Sư đoàn bộ binh 327 (gồm Trung đoàn bộ binh 42, 75, 540 và Trung đoàn pháo binh 120) từ Quảng Ninh lên tăng cường cho Quân khu 1. Tiếp đó ngày 19-2, Quân khu 4 gấp rút tổ chức cho Sư đoàn bộ binh 337 (gồm Trung đoàn bộ binh 4, 52, 92 và Trung đoàn pháo binh 108) hành quân bằng cả tàu hỏa và xe vận tải từ Nghệ An ra.
Ngày 25-2 các đơn vị này đều được bổ sung cho điểm nóng nhất lúc này là mặt trận Lạng Sơn và sau đó nằm trong đội hình Quân đoàn 5 – Binh đoàn Chi Lăng.
Trước tình hình chiến sự ngày càng trở nên quyết liệt ở khu vực thị xã Lạng Sơn, Bộ Quốc phòng đã quyết định sử dụng đến các đơn vị cơ động chiến lược. Ngày 3-3 Quân đoàn 1 – Binh đoàn Quyết Thắng nhận lệnh cho Sư đoàn bộ binh 320B (sau này đổi thành 390 - đoàn Đồng Bằng, gồm Trung đoàn bộ binh 27, 48, 64 và Trung đoàn pháo binh 54) được tăng cường Trung đoàn bộ binh 209 (đoàn Sông Lô) thuộc Sư đoàn bộ binh 312 (đoàn Chiến Thắng) và tiểu đoàn pháo tầm xa 130mm của Lữ đoàn pháo binh 45 (đoàn Tất Thắng) cấp tốc hành quân lên Lạng Sơn.
Tối 4/3, các đơn vị này đã triển khai sẵn sàng trên tuyến chiến đấu Chi Lăng-Đồng Mỏ-Hữu Kiên. Trước đó một tuần, ngày 27-2, Quân đoàn 2 - Binh đoàn Hương Giang đang làm nhiệm vụ truy quét Khmer Đỏ tại Kampot, Kampong Som (Campuchia) cũng được lệnh cơ động gấp toàn bộ lực lượng về nước.
Cuộc chuyển quân thần tốc bằng cả đường biển, đường bộ, đường sắt và đường không bắt đầu từ 6-3, đến 11-3 những đơn vị đầu tiên của quân đoàn gồm Sư đoàn bộ binh 304 (đoàn Vinh Quang), Lữ đoàn pháo binh 164 (đoàn Bến Hải), Lữ đoàn phòng không 673, tiểu đoàn trinh sát… đã về tới Hà Nội.
Theo dự kiến ban đầu, hai sư đoàn 320B và 304 sẽ phối hợp phản công trên hướng Bản Chắt (Đình Lập). Sau khi chiến dịch phản công được ngừng lại, một bộ phận của Sư đoàn 304 đã kịp thời chuyển lên tham gia đánh địch tại Trà Lĩnh (Cao Bằng).
Khi chiến tranh biên giới bắt đầu, Bộ Quốc phòng cũng quyết định điều một phần lực lượng Sư đoàn không quân 372 (đoàn Hải Vân) ra Bắc làm nhiệm vụ. Từ 18-2 đến 3-3-1979, các phi đội thuộc Trung đoàn không quân 917 (đoàn Đồng Tháp), 935 (đoàn Đồng Nai) và 937 (đoàn Hậu Giang) gồm 10 trực thăng UH-1, 3 máy bay trinh sát U-17, 10 máy bay cường kích A-37, 10 máy bay tiêm kích bom F-5 lần lượt được triển khai ở căn cứ Hòa Lạc, Kép, Bạch Mai và Nội Bài, cùng với các phi đội tiêm kích MiG-17, MiG-21 của Sư đoàn không quân 371 (đoàn Thăng Long) đặt trong trạng thái sẵn sàng chiến đấu cao độ.
Ở phía Nam, trực thăng và máy bay vận tải của Trung đoàn không quân 916 (đoàn Ba Vì), 918 và Đoàn bay 919 Tổng cục Hàng không dân dụng phối hợp với không quân Liên Xô khẩn trương tập kết và vận chuyển Quân đoàn 2 ra Bắc.
Ngoài ra Đoàn bay 919 còn sử dụng máy bay vận tải IL-14 (có MiG-21 yểm hộ) bay nhiều chuyến thả dù tiếp tế cho lực lượng vũ trang ta ở khu vực xã Canh Tân-Minh Khai, Thạch An (Cao Bằng).
Lạng Sơn được Quân khu 1 tăng cường Trung đoàn 197 Bắc Thái cho hướng thị xã và Trung đoàn 196 Hà Bắc cho hướng Đình Lập. Sau đó Bộ Quốc phòng còn tiếp tục bổ sung thêm Trung đoàn pháo phản lực 204, Trung đoàn đặc công 198, Trung đoàn 98 Sư đoàn công binh 473, Lữ đoàn công binh 229 (đoàn Sông Đà), đơn vị súng phun lửa của Trung đoàn phòng hóa 86…
Hướng Cao Bằng được tăng cường Trung đoàn 183 Hải Hưng, Tiểu đoàn đặc công 45, tiểu đoàn pháo tầm xa 122mm của Lữ đoàn pháo binh 675, tiểu đoàn tên lửa chống tăng B72, Trung đoàn 38 Sư đoàn công binh 473, Tiểu đoàn 126, 127 bộ đội địa phương Bắc Thái cùng một số tiểu đoàn tự vệ của nhà máy gang thép Thái Nguyên, công ty xây lắp luyện kim... Ngoài ra Quân khu 1 cho thành lập thêm Sư đoàn bộ binh 311 trên cơ sở Trung đoàn 38 Sư đoàn 473.
Hướng Hoàng Liên Sơn cũng được tăng cường một số đơn vị, trong đó có tiểu đoàn pháo tầm xa của Lữ đoàn pháo binh 368... Tính chung, tổng cộng 2 sư đoàn bộ binh, 2 tiểu đoàn đặc công, 2 tiểu đoàn pháo tầm xa và 25 tiểu đoàn dự nhiệm cùng nhiều đơn vị binh chủng và dân quân tự vệ các địa phương của Quân khu 1, 2, 3, 4 và Thủ đô Hà Nội đã được điều động lên biên giới tham gia chiến đấu hoặc sẵn sàng chiến đấu.
Liên Xô – quốc gia đồng minh lớn nhất lúc đó của Việt Nam đã thực thi nhiều biện pháp tương trợ. Bên cạnh việc cung cấp thông tin tình báo và trinh sát kỹ thuật, Liên Xô lập ra một cầu hàng không lớn góp phần cơ động các đơn vị Việt Nam tại mặt trận Campuchia ra miền Bắc. Moscow còn viện trợ khẩn cấp một khối lượng lớn vũ khí và trang thiết bị bảo đảm qua đường biển, trong đó có 400 xe tăng và thiết giáp, 500 khẩu pháo cối và cao xạ, 50 tổ hợp pháo phản lực BM-21, 400 tổ hợp tên lửa vác vai, 800 súng chống tăng và 20 máy bay chiến đấu.
Ngoài ra, nhiều đơn vị chính quy ở biên giới Xô-Trung được lệnh báo động và tiến hành tập trận quy mô lớn để tạo áp lực, Hạm đội Thái Bình Dương cũng cho một biên đội tàu chiến đấu xuống tuần tiễu khu vực Biển Đông…
Ngày 5-3, Chủ tịch Tôn Đức Thắng công bố Lệnh tổng động viên toàn quốc “để bảo vệ Tổ quốc xã hội chủ nghĩa Việt Nam, đánh thắng hoàn toàn cuộc chiến tranh xâm lược của bọn bành trướng và bá quyền Trung Quốc”.
Cũng trong ngày hôm đó, nhà cầm quyền Bắc Kinh tuyên bố “hoàn thành mục tiêu” và rút quân, tuy nhiên trên thực tế quân Trung Quốc vẫn tiếp tục chiếm đóng, đánh phá nhiều khu vực khiến cho giao tranh còn kéo dài cho đến 18-3-1979 và tiếp tục diễn ra dai dẳng sau đó.
Theo công bố chính thức của Việt Nam, trong tuần đầu tiên của chiến tranh, lực lượng vũ trang 6 tỉnh biên giới đã loại khỏi vòng chiến 16.000 quân Trung Quốc, con số này tiếp tục tăng lên 27.000 vào ngày 28-2 và 45.000 vào ngày 5-3- ngày Bắc Kinh bắt đầu rút quân.
Tính đến ngày 18-3 khi chiến tranh tạm thời chấm dứt, các đơn vị bộ đội chủ lực, bộ đội địa phương, công an vũ trang, cảnh sát, dân quân tự vệ của Việt Nam đã tiêu diệt 62.500 tên địch (trong đó bắt sống 260 tù binh), đánh thiệt hại nặng 3 trung đoàn và 18 tiểu đoàn, bắn cháy 280 xe tăng, thiết giáp và 270 xe quân sự, phá hủy 115 khẩu pháo, cối và dàn hỏa tiễn.
Phía Trung Quốc chính thức thừa nhận có 20.000-30.000 quân bị thương vong trong cuộc chiến, 2/3 là của các đơn vị trên hướng Quảng Châu, trong đó 4.000 thương vong xảy ra chỉ trong hai ngày đầu tiên. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu của phương Tây đánh giá con số thiệt hại thực của Trung Quốc cao hơn nhiều, có thể lên đến 46.000-62.000 quân (với khoảng 13.000-26.000 người chết) và khoảng 400 xe tăng bị phá hủy. Họ cũng cho rằng thương vong của các lực lượng vũ trang Việt Nam thấp hơn với khoảng 8.000-10.000 người chết.
Mặc dù vậy, cuộc xâm lược của Bắc Kinh đã gây ra những thiệt hại vô cùng nặng nề cho nước Việt Nam lúc đó đã phải hứng chịu 35 năm chiến tranh liên tục.
Lính Trung Quốc đã gây ra những vụ hãm hiếp, tàn sát, bắn phá... bừa bãi làm trên 10.000 dân thường Việt Nam bị thương vong. Bên cạnh đó quân Trung Quốc còn thực hiện chính sách cướp bóc và phá hoại triệt để ở các khu vực chiếm đóng được: ước tính 320/320 xã, 735/904 trường học, 428/430 bệnh viện, bệnh xá, 41/41 nông trường, 38/42 lâm trường, 81 xí nghiệp, hầm mỏ, 600.000 mét vuông nhà ở và 80.000 héc-ta hoa màu ở khu vực chiến sự bị tàn phá, 400.000 gia súc bị giết và bị cướp.
Khoảng một nửa trong số 3,5 triệu dân ở biên giới bị mất nhà cửa, tài sản và phương tiện sinh sống. Các thị xã lớn Lạng Sơn, Cao Bằng và Cam Đường gần như bị hủy diệt hoàn toàn, lính Trung Quốc dùng mìn đánh sập hầu hết các công trình, nhà ở, cầu, đường bộ và đường sắt... ngay cả những di tích lịch sử hoàn toàn không có ý nghĩa gì về mặt quân sự như hang Pắc Bó (Cao Bằng) – từng là nơi ở và làm việc của Chủ tịch Hồ Chí Minh, động Tam Thanh, Nhị Thanh (Lạng Sơn)… cũng bị phá hoại.
Chiến tranh bảo vệ biên giới phía Bắc tạm thời kết thúc sau 1 tháng, tuy nhiên tiếp nối ngay sau đó là một thời kỳ dài Trung Quốc tiến hành một cuộc chiến tranh phá hoại nhiều mặt chống lại Việt Nam.
Các hoạt động vũ trang như phục kích, tập kích, pháo kích, tiến công lấn chiếm… tiếp tục được Bắc Kinh duy trì với cường độ cao nhằm tạo ra tình trạng căng thẳng, bất ổn ở khu vực biên giới Việt-Trung, gây ra nhiều tổn thất cho lực lượng vũ trang và nhân dân Việt Nam.
Ở nhiều nơi giao tranh diễn ra ác liệt, kéo dài như khu vực bình độ 400 ở Cao Lộc (Lạng Sơn) năm 1981 hay khu vực Thanh Thủy ở Vị Xuyên (Hà Tuyên) từ 1984-1989... Phải tới năm 1990, quan hệ hai nước mới được bình thường hóa, và đến đây hòa bình thực sự mới được lập lại trên lãnh thổ Việt Nam.