Với tầm nhìn xa trông rộng, mùa xuân năm 1968, Chủ tịch Hồ Chí Minh đã nhận định: "Sớm muộn đế quốc Mỹ cũng sẽ đưa B-52 ra ném bom Hà Nội rồi có thua nó mới chịu thua …
Ở Việt Nam, Mỹ nhất định thua, nhưng nó chỉ chịu thua sau khi thua trên bầu trời Hà Nội". Thực hiện lời dạy của Bác, tháng 7 năm 1968, Quân chủng Phòng không – Không quân quyết định thành lập Đại đội bay đánh đêm.
Đây là cái nôi nuôi dưỡng, trưởng thành của nhiều phi công xuất sắc như: Phạm Tuân, Vũ Đăng Kính, Vũ Xuân Thiều, Đinh Tôn, Hoàng Biểu, Đặng Xây, …
Năm 1970, đội ngũ phi công của Đại đội bay đánh đêm đã nhận nhiệm vụ chính, cơ động vào Khu 4, ém quân ở sân bay dã chiến Thọ Xuân (Thanh Hóa) và Đồng Hới (Quảng Bình), tham gia chiến đấu bảo vệ tuyến đường vận tải chiến lược 559, tìm đánh B-52 trên vùng trời Bình-Trị-Thiên và Đường 9-Nam Lào.
Đại đội trưởng Đinh Tôn, Phó Đại đội trưởng Hoàng Biểu, phi công Đặng Xây và Vũ Đình Rạng đã tham gia vào đoàn nghiên cứu cách đánh B-52 trên vùng trời thuộc địa bàn Khu 4. Sau nhiều ngày nghiên cứu, bộ đội không quân ta đã tìm ra cách đánh máy bay B-52, xây dựng phương án và tổ chức luyện tập.
Trung tướng Phạm Tuân cho biết: "Đánh đêm khó khăn hơn đánh ban ngày rất nhiều: không thể quan sát địch trực tiếp bằng mắt, mà phải dựa vào ra-đa, trong khi địch luôn gây nhiễu sóng rada nên khó xác định được mục tiêu và cũng khó theo kịp nếu máy bay địch cơ động.
Mà thời cơ phát hiện mục tiêu chỉ 10-15 giây. Hơn nữa, các phi công đánh đêm hiểu rất rõ cuộc chiến trên không vô cùng nguy hiểm, khi vừa phải đối mặt trực tiếp với máy bay của địch, vừa có rủi ro từ chính các trận địa pháo cao xạ, pháo phòng không dày đặc ở mặt đất, vì có lúc, lệnh xuất kích của máy bay ta không thể thông báo kịp đến các đơn vị".
Đêm 20-11-1971, máy bay MiG-21 do phi công Vũ Đình Rạng điều khiển cất cánh từ sân bay Anh Sơn đã bắn bị thương một chiếc B-52. Trận đánh này là chiến công đầu tiên của không quân ta, khẳng định: Không quân ta có thể tiêu diệt được pháo đài bay B-52 của giặc Mỹ.
Sau đó, nhiều phi công thuộc Đại đội bay đánh đêm đã liên tục mai phục, xuất kích chiến đấu nhưng chưa lần nào gặp được "Siêu pháo đài bay".
Từ những ngày đầu năm 1972, với quân số khoảng 10 đồng chí, các phi công bay đánh đêm đã trực chiến và nhiều lần xuất kích, nhưng chưa bắn rơi được chiếc máy bay nào của địch. Vì thế, nhiều phi công muốn được chuyển sang bay đánh ban ngày để lập chiến công. Nhưng lực lượng bay đêm vẫn phải giữ nhiệm vụ quan trọng là đánh máy bay B-52.
Tối ngày 18/12/1972, những tốp B-52 đầu tiên bay vào ném bom Hà Nội, mở đầu "Chiến dịch Linebacker II". Phi công Trần Cung và phi công Phạm Tuân được lệnh xuất kích. Dù đã nhìn thấy B-52 nhưng do xung quanh có nhiều máy bay chiến thuật F-4 hộ tống nên các phi công chưa thể tiếp cận và tiêu diệt B-52.
22 giờ ngày 27/12/1972, phi công Phạm Tuân được lệnh xuất kích từ sân bay Yên Bái. Khi cất cánh, Phạm Tuân luôn tự nhủ bỏ qua tất cả các máy bay khác, chỉ tập trung đánh B-52. Bay tới Nghĩa Lộ, Phạm Tuân nhận được thông báo từ dưới mặt đất là B-52 đang cách 200km, khoảng cách nhanh chóng được rút ngắn vì hai máy bay bay ngược chiều nhau.
Khi chỉ còn cách B-52 100km, Phạm Tuân xin phép ném thùng dầu phụ và tăng tốc lên 1000km/h, vượt qua tốp máy bay F-4, bắt đầu vòng vào khu vực có B-52.
Trung tướng Phạm Tuân kể lại: "Khi cách đối phương 4km, Sở chỉ huy hai lần ra lệnh "361. Bắn! Thoát ly ngay bên trái!". Tôi đều báo lại "Chờ đã".
Đến khẩu lệnh thứ 3, tôi chỉnh lại đường ngắm, khi mọi thứ đã sẵn sàng, tôi bắn hai quả tên lửa và nhanh chóng kéo máy bay lên, lật ngửa thì thấy B-52 nổ tung phía dưới". Đây là chiếc máy bay B-52 đầu tiên do Không quân ta bắn rơi, củng cố thêm niềm tin rằng máy bay MiG-21 có thể bắn rơi tại chỗ B-52.
Tổng thống Mỹ Nixon vẫn ngoan cố không dừng, tiếp tục chiến lược của mình dù nhìn thấy thất bại ngay trước mắt. B-52 vẫn tiếp tục cày xéo lên từng thước đất Thủ đô, tiếp tục cố huỷ diệt sự sống trên mảnh đất nghìn năm tuổi. 28/12/1972 sẽ là một ngày không thể quên trong lịch sử Quân sự Việt Nam và lịch sử Quân chủng Phòng không – Không quân.
Đêm ngày 28/12/1972, sau khi phát hiện mục tiêu B-52 vào Hà Nội, Sở Chỉ huy lệnh cho Thượng uý, phi công Vũ Xuân Thiều cất cánh từ sân bay Cẩm Thuỷ (Thanh Hoá).
Sau 15 phút, Vũ Xuân Thiều được dẫn bay về vùng trời Yên Châu (Sơn La), phát hiện máy bay B-52 khi ở độ cao 10km, cự ly chỉ 4km. Anh phải nhìn bằng đèn vì không dám bật ra-đa để tránh các máy bay F4, F111.
Máy bay B-52 bốc cháy bên cột phát sóngcủa Đài Truyền hình Việt Nam đêm ngày 27.12.1972
Mặc dù ở cự ly gần, Vũ Xuân Thiều vẫn xin lệnh công kích. Hai quả tên lửa được phóng về B-52. Dù trúng đòn của MiG-21 nhưng chiếc B-52 vẫn tiếp tục lao về phía trước nhằm trút bom xuống Hà Nội. Lúc này, vũ khí duy nhất còn lại của anh là tinh thần cảm tử. Vũ Xuân Thiều và chiếc MiG-21 trở thành tên lửa thứ 3 lao thẳng vào B-52.
Bầu trời Sơn La sáng rực một quầng lửa cùng với tiếng nổ long trời lở đất. Đến bây giờ, câu nói cuối cùng vẫn văng vẳng trong ký ức những người trong Sở Chỉ huy lúc đó: "Sông Mã gọi 046! Sông Mã gọi 046!", nhưng mọi thứ đều im lặng, tín hiệu của phi công Vũ Xuân Thiều trên bản đồ bay đã hoàn toàn biến mất.
Ngày 29/12/1972, tỉnh đội Sơn La báo cáo: "Đêm qua, trên cánh đồng xã Tạ Khoa, Yên Châu, Sơn La, có một máy bay B-52 bị cháy rơi, một MiG-21 cũng rơi gần đó". Một số phi công trong phi đội bay đêm nhận lệnh đến ngay Tạ Khoa, tìm đến khu vực B-52 của Mỹ bị cháy rơi. Chiếc MiG-21 của Vũ Xuân Thiều nằm cách đấy không xa.
Bức thư viết dở của phi công Vũ Xuân Thiều
Chiến thắng "Điện Biên phủ trên không" mãi mãi trở thành dấu son chói lọi trong truyền thống chống ngoại xâm của dân tộc ta. Chiến thắng đó đã trở thành truyền thống vẻ vang và niềm tin vững chắc trong quá trình xây dựng, chiến đấu và trưởng thành của bộ đội Phòng không - Không quân Việt Nam. Phạm Tuân, Vũ Xuân Thiều, Hoàng Tam Hùng và các phi công Đại đội bay đánh đêm luôn là những ngôi sao đỏ biểu trưng cho ý chí, lòng dũng cảm và trí tuệ của người Việt Nam.
Chiến công và sự hy sinh của các anh là tấm gương, là niềm tự hào của thế hệ trẻ ngày nay về một thời sục sôi "Xẻ dọc Trường Sơn đi cứu nước".
Như lá thư viết dở của phi công Vũ Xuân Thiều ngày 21/12/1972: "Bố mẹ thân yêu! Trải qua hai đêm nặng nề, cái nặng nề của mọi người vì phải đứng nhìn lửa bom, hết đợt này đến đợt khác máy bay địch rải xuống Hà Nội và những vùng phụ cận.
Rồi sẽ còn chồng chất thêm những tội ác như thế nào nữa. Đó là điều mà ai cũng lo lắng và căm giận. Con nghĩ, bây giờ không phải là lúc lo lắng cho ngôi nhà thân yêu của mình".