Sau khi thất bại ở tuyến phòng thủ Xuân Lộc, binh lính quân đội Việt Nam cộng hòa rút chạy. Số quân theo hướng quốc lộ I trong tình thần bấn loạn, chưa được bổ sung được tập hợp lại thành lập tuyến phòng thủ án ngữ đường số I, số 15 để bảo vệ Biên Hoà, Sài Gòn trong những nỗ lực cuối cùng vào tháng 4 năm 1975 của chính quyền Si Gịn.

Thị xã Biên Hoà là chốt phòng ngự phía đông của địch mà Bộ Tư lệnh Miền nhận định:” Thị xã Biên Hoà kết hợp với sân bay và Sở chỉ huy quân đoàn III có nhiều kiến trúc và công sự phức tạp. Địch sẽ dựa vào đây ra sức kháng cự, ngăn chặn ta tiến về Sài Gòn. Xuân Lộc mất rồi thì Biên Hoà là điểm quan trọng nhất ở hướng này. Đánh vào đây là ta đánh vào nơi cứng nhất trên tuyến ngăn chặn của địch”

Tiếp tục phát huy khí thế tiến công, tận dụng thời cơ, Bộ chỉ huy chiến dịch giao nhiệm vụ cho Quân đoàn 4:” Đánh chiếm Trảng Bom, Biên Hoà, tiến vào Sài Gòn theo trục đường bộ I. Hướng đường 15 và xa lộ Biên Hoà – Sài Gòn giao cho Quân đoàn 2 hiệp đồng tác chiến…”.

Lực lượng sư đoàn 6 với tăng cường của trung đoàn 209 (sư đoàn 7) và trung đoàn đặc công Miền 113 tấn công chiếm Bộ tư lệnh Quân đoàn 3, sư đoàn 18 nguỵ, sân bay Biên Hoà. Quân khu Miền Đông thành lập trung đoàn 5 phối hợp lực lượng địa phương tấn công tiểu khu Biên Hoà, dinh tỉnh trưởng…

Ngày 27 tháng 4, những trận tiến công Trảng Bom, Biên Hoà đồng loạt bắt đầu . Pháo binh quân cách mạng pháo kích các mục tiêu địch tại trung tâm Trảng Bom, Bàu Cá, ga Sông Mây, Suối Đĩa, Trà Cổ, Hố Nai, (khu vực Trảng Bom) và sân bay, căn cứ Long Bình (khu vực Biên Hoà) để mở cửa cho các cánh quân tạo thành các mũi vu hồi chia cắt, hiệp đồng tiêu diệt địch.

Sau một ngày tấn công, các chốt chặn của địch tại Trảng Bom nhanh chóng ta rã. Căn cứ Long Bình và sân bay Biên Hoà đến ngày 28 tháng 4, quân giải phóng mới đánh chiếm được. Đến ngày 29 tháng 4, quân giải phóng mới đánh bật địch ra khỏi khu vực Hố Nai. 

Tại nhiều khu vực, địch chống trả quyết liệt. Sau nhiều ngày tấn công phối hợp trên các mặt trận, quân giải phóng, lực lượng vũ trang địa phương và lực lượng quần chúng tại chỗ nổi dậy giành chính quyền. Quân địch tại Biên Hoà bấn loạn, bỏ chạy. Mờ sáng ngày 30 tháng 4 năm 1975, nữ đồng chí Trương Thị Sáu treo lá cờ Mặt trận giải phóng tung bay trên cột cờ trước Toà hành chánh tỉnh Biên Hoà. Biên Hoà hoàn toàn giải phóng.

Thừa thắng, quân giải phóng tiến nhanh dập các ổ chốt chống cự địch và mở đường cho những cánh quân tiến về giải phóng Sài Gòn.