日内瓦协议签订后，法国军队开始撤出越南。与此同时美国提出“多米诺骨牌理论”，认为越南如果建立起社会主义国家，会在东南亚地区引发连锁反应，使这一地区的国家逐一全部变成社会主义国家。为此，美国开始大肆干涉越南事务，并在南越扶植吴庭艳政权，公然破坏日内瓦会议规定的政治解决程序。

一、美国对越南进行直接军事侵略

到1961年，美国更是开始进行“特种战争”，向南越大量增派美军顾问，扩大其权限，可以直接指挥到南越军队连、排级作战单位，意图消灭越共势力，但美国的干涉并未能够达到预期目标，反而不断遭到失败。

为挽救败局，美国决定将战争扩大到越南北方，1964年8月，美国宣称两艘驱逐舰在北部湾海域遭到北越海军的攻击，以此为借口对越南北方进行狂轰滥炸。1965年，美国海军陆战队在南越登陆，对越南进行直接军事侵略。

二、中国向越南提供的武器援助

越南人民面临着严峻的形势，为支持越南人民反对美吴集团的斗争，中国向越南提供大量军事和经济援助。1962年夏，越共领导人胡志明和阮志清向中国求助，中国答应了越南方面的请求，向越南提供大量援助。

与此同时，这一时期中国改变了在越南抗法战争时期秘密援越的做法，公开提出了“抗美援越”的口号，并给予了越南方面大量的武器支援，帮助越南装备军备，提高越南的军事力量。

自1962年至1966年，中国向越南提供的武器及军用物资援助主要有：枪支27万支，火炮540门，枪弹20000万发，炮弹90万发，炸药700吨，军服20万套，布匹400万米。

更值得一提的是，在武器供应上面，中国奉行的是越南优先使用的原则。这一时期中国将国内生产的绝大多数先进武器装备援助给了越南，与之相对，中国人民解放军却很少得到补充。

三、中国派出的支援部队

越南方面为抵御美国不断扩大的侵略战争不断扩充兵力，北越军队人数逐年增加，这使得在后勤供应、工程施工等方面所需要的劳动力相对不足。

为了缓解越南方面人力紧张的状况，中国还派出大量支援部队，担负起后勤建设、工程施工以及物资转运等任务。

从1965年开始，中国开始向越南方面派遣支援部队，他们在战争中协助越南方面保护越南北方的领空，在美军的狂轰滥炸中与美空军展开了殊死的战斗，我防空部队对空作战超过2000次，共击落击伤敌机超过3300架，有力的保卫了越南北方人员和物资的安全。

此外，还有大批部队投入到紧张的工程施工和后勤转运工作中，他们抢修被美军毁坏的交通要道，修筑工事，铺设通信线路，据统计，中国支援部队共修建七条公路，铺设陆地通信线路300多公里。

在这一过程中，中国部队也付出了巨大的牺牲，伤亡人数超过4000人，牺牲者超过1000人。无可置疑，他们为越南抗美战争的最终胜利作出了不可磨灭的贡献。

四、中国向越南提供的经济援助

在军事援助之外，中国还向越南方面提供了大量的经济援助。自1964至1970年，中国向越南提供了共计1.8亿元的现汇援助。

从1965年开始，中国每年定期与越南签订经济技术援助协定，确定第二年的援助计划。

这一时期，中国对越经济援助多采用物资援助的形式，在越南十年抗美战争期间，中国共向越南提供了价值超过86亿元人民币的生产、生活物资，主要包括粮食、棉花、沥青、化肥、钢材等。

在这一时期对越南的援助方面，值得注意的一点是中国并未与苏联在援越方面进行合作，这也是中苏关系破裂的标志之一。

1965年美国扩大侵越战争并在越南直接作战，勃列日涅夫开始逐渐加大苏联对越南方面的援助，并主张举行华约和亚洲的社会主义国家党的会议，以谋求在越南问题上采取一致行动。

但苏联方面的这一提议并未得到中国方面的响应，在20世纪60年代中苏关系不断恶化的情况下，中国对苏联行动的目的不能给予信任。因此中国领导人认为，苏联不在反美统一战线之内，因而拒绝了这些建议。

尽管中国拒绝联合行动，但对于需要通过中国境内转运的苏联及东欧国家援越物资，中国总是给予便利，免费承担了苏联以及其他社会主义国家援越物资的过境运输。越南抗美战争期间，通过中国铁路转运的其他社会主义国家的援越物资达到179列火车。