Sau những thất bại thảm hại ở chiến trường miền Nam, đế quốc Mỹ liều lĩnh gây chiến tranh phá hoại bằng không quân và hải quân đối với miền Bắc nước ta. Từ tháng 2-1965 trở đi, quân dân miền Bắc lại phải trực diện chiến đấu chống đế quốc Mỹ.

Hòa chung khí thế quyết tâm đánh thắng đế quốc Mỹ trong bất kỳ tình huống chiến tranh nào của quân dân miền Bắc, quân dân Vĩnh Phúc với truyền thống cách mạng vẻ vang đã xiết chặt đội ngũ trong tư thế “Tay cày tay súng”, “Tay búa tay súng”, thanh niên hăng hái trong phong trào “3 sẵn sàng”, phụ nữ “3 đảm đang” quyết tâm bảo vệ vững chắc những thành quả xây dựng CNXH, đồng thời tích cực chi viện sức người, sức của cho chiến trường miền Nam.

Năm 1966, tình hình sản xuất nông nghiệp không đạt kế hoạch, trước tình hình đó, để tạo chuyển biến trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh, ngày 10-9-1966, Tỉnh ủy Vĩnh Phúc đã ra Nghị quyết số 68-NQ/TU “Về một số vấn đề quản lý lao động trong HTX nông nghiệp hiện nay”- đánh dấu sự ra đời “Khoán hộ” (tiến hành khoán việc cho lao động, cho hộ, cho nhóm trong HTX nông nghiệp) ở Vĩnh Phúc. Từ đó đã tạo nên động lực mới cho nhiều HTX vươn lên đạt năng suất cao, trở thành điển hình tiên tiến của tỉnh. Tổng kết năm 1967, Ủy ban hành chính tỉnh công bố bảng vàng đạt trên 6 tấn thóc/ha cả năm gồm các huyện: Vĩnh Tường (10 HTX); Yên Lạc (5 HTX) và Tam Dương (2 HTX). Bảng vàng 7 tấn gồm 4 HTX của xã Tuân Chính, huyện Vĩnh Tường là Thôn Trung, Thôn Thượng, Phù Lập và Cao Bình. Nhiều HTX được chọn làm điểm về “Khoán hộ” để nhân rộng, giới thiệu với các địa phương khác trong toàn tỉnh đến thăm và học tập. Do nhiều HTX đạt năng suất cao nên đến năm 1967, tổng sản lượng lương thực quy thóc đạt 222.000 tấn, tăng so với năm 1966 trên 4.000 tấn.

Chủ trương “Khoán hộ” đã làm thay đổi căn bản đời sống của người nông dân ở nông thôn trong tỉnh, từng bước thúc đẩy nền sản xuất nông nghiệp phát triển, đáp ứng yêu cầu trong tình hình vừa sản xuất, vừa chiến đấu và chi viện cho tiền tuyến miền Nam đánh Mỹ. Với những kết quả đạt được sau khi đưa chủ trương “Khoán hộ” vào thực tiễn, đã chứng tỏ tính phù hợp, tiến bộ, sáng tạo trong đổi mới tư duy quản lý lao động hợp tác xã nông nghiệp lúc đó và sau này. Đồng thời, chủ trương “đi trước thời gian” đó trở thành một trong những căn cứ, cơ sở thực tiễn để Đảng ta nghiên cứu, đổi mới cơ chế quản lý kinh tế nông nghiệp về sau. Thắng lợi trên mặt trận nông nghiệp có ý nghĩa rất lớn đối với việc đảm bảo đời sống nhân dân và làm nghĩa vụ với Nhà nước. Trong những năm kháng chiến chống Mỹ cứu nước, Vĩnh Phúc đã hoàn thành xuất sắc nghĩa vụ hậu phương, cung cấp hàng vạn tấn lương thực, thực phẩm và hàng vạn người con Vĩnh Phúc lên đường ra chiến trường, được Chính phủ khen ngợi.

Ngành công nghiệp địa phương phục vụ đắc lực cho sản xuất nông nghiệp. Lĩnh vực văn hoá, xã hội tiếp tục phát triển và đạt được những kết quả quan trọng. Đến năm 1967, mặc dù trường lớp phải sơ tán, điều kiện giảng dạy và học tập của thầy và trò khó khăn hơn, nhưng chất lượng giáo dục ngày càng cao; phong trào bổ túc văn hoá phát triển mạnh. Công tác y tế đảm bảo khám, chữa bệnh kịp thời cho nhân dân và chuyển hướng theo yêu cầu thời chiến một cách tích cực, khẩn trương.

Không chỉ sản xuất giỏi, trong phục vụ chiến đấu và chiến đấu, quân dân Vĩnh Phúc cũng đạt được những thành tích rất vẻ vang. Ngay từ năm 1965, Vĩnh Phúc đã tiếp nhận nhiều cơ quan, trường học, các vụ, viện, đơn vị quân đội, kho tàng của Trung ương, Quân đội, thủ đô Hà Nội sơ tán về địa phương. Mặc dù còn nhiều khó khăn, nhưng nhân dân Vĩnh Phúc vẫn dành đất đai, nhà cửa, phương tiện giúp đỡ các cơ quan, đơn vị sơ tán đến, ăn ở và làm việc. Nhân dân các địa phương còn bỏ ra hàng nghìn ngày công, ủng hộ nhiều nguyên vật liệu, tranh tre, nứa, lá để các cơ quan, đơn vị xây dựng trụ sở làm việc và kho tàng.

Cùng với nhiệm vụ giúp đỡ các cơ quan, đơn vị sơ tán đến, quân dân Vĩnh Phúc còn bỏ ra hàng triệu ngày công để đào hầm, hào phòng tránh máy bay tại gia đình, trên các trục đường, nơi công cộng như: Trường học, trạm, trại, cửa hàng, trụ sở và cả trên đồng ruộng, đảm bảo giao thông liên lạc, giải quyết hậu quả sau mỗi trận địch đánh phá… Tất cả các hoạt động được thực hiện theo quy định quân sự hóa. Mọi người, mọi nhà đều sẵn sàng tư thế phòng tránh, đánh địch.

Nhân dân và lực lượng dân quân, du kích ở nhiều địa phương còn tham gia xây dựng hàng chục trận địa pháo cao xạ, tên lửa cho bộ đội chủ lực. Đặc biệt, quân dân các huyện xung quanh sân bay Nội Bài đã đóng góp hàng vạn ngày công để san lấp hố bom, sửa chữa gấp sân bay khi bị địch bắn phá.

Về chiến đấu, với ý chí quyết chiến quyết thắng bằng sức mạnh của chiến tranh nhân dân, trong 2 lần chống chiến tranh phá hoại của đế quốc Mỹ, quân dân trong tỉnh đã phối hợp với bộ đội chủ lực đóng trên địa bàn tỉnh đánh địch 783 trận, bắn rơi 120 máy bay Mỹ ^[1], trong đó có 2 chiếc pháo đài bay B52; 1 chiếc F111 (cánh cụp cánh xòe) là loại máy bay hiện đại nhất của Mỹ lúc đó. Trong đó, bộ đội cao xạ của tỉnh bắn rơi 4 chiếc, dân quân tự vệ bắn rơi 3 chiếc, có 1 chiếc là F111.

Chính sách hậu phương quân đội được quan tâm thực hiện với sự cố gắng cao nhất; các hoạt động kinh tế - xã hội trên địa bàn tỉnh được giữ vững, an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội được đảm bảo. Với tiền tuyến, thực hiện khẩu hiệu “Tất cả cho tiền tuyến, tất cả để đánh thắng giặc Mỹ xâm lược” của Đảng, quân và dân Vĩnh Phúc đã thực hiện khẩu hiệu “Thóc không thiếu một cân, quân không thiếu một người” và đã hoàn thành xuất sắc mọi nghĩa vụ đóng góp của hậu phương đối với tiền tuyến.

Ngày 26-1-1968, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ra Nghị quyết số 504/NQ-QH về hợp nhất tỉnh Vĩnh Phúc và tỉnh Phú Thọ thành tỉnh Vĩnh Phú. Tỉnh Vĩnh Phú có diện tích 5.103km², gần 1 triệu 30 vạn dân, trong đó có 9 vạn đồng bào các dân tộc thiểu số; các đơn vị hành chính gồm: Thành phố Việt Trì, 3 thị xã (Phú Thọ, Vĩnh Yên, Phúc Yên), 18 huyện, 4 thị trấn và 422 xã. Mặc dù hợp nhất giữa lúc cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước đang diễn ra ác liệt, nhưng Đảng bộ và nhân dân các dân tộc trong tỉnh đã thực hiện thắng lợi các nhiệm vụ quan trọng, góp phần vào sự nghiệp giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước.

Giai đoạn 1968-1975, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp của tỉnh có bước tiến dài hơn so với trước. Cả tỉnh và nhiều huyện, thị xã, xã, HTX đạt 5 tấn thóc/ha cả năm trở lên, đặc biệt có các huyện Vĩnh Tường, Yên Lạc, Bình Xuyên, thị xã Phúc Yên, Vĩnh Yên đạt trên 6 tấn thóc/ha. Năm 1974, tổng sản lượng lương thực quy thóc của tỉnh Vĩnh Phú đạt 456.977 tấn, tăng 5,3% so với kế hoạch. Phong trào hợp tác hoá có chuyển biến, hợp tác xã được củng cố, chế đệ sở hữu tập thể trong HTX được tăng cường. Đến đầu năm 1975, quy mô HTX được mở rộng, toàn tỉnh Vĩnh Phú còn 974 HTX, thu hút 98,9% số hộ nông dân vào HTX, trong đó có 162 HTX toàn xã.

Các lĩnh vực văn hoá, giáo dục, y tế tiếp tục phát triển. Phong trào thi đua “Dạy tốt, học tốt” được đẩy mạnh. Phong trào bổ túc văn hoá được duy trì. Công tác khám và điều trị bệnh được nâng lên.

Như vậy, trong 10 năm chống Mỹ cứu nước (1965-1975), tỉnh Vĩnh Phú (trong đó có tỉnh Vĩnh Phúc) đã động viên 145.437 thanh niên lên đường nhập ngũ (trong đó có 4.773 nữ). Ngoài ra, toàn tỉnh có 3.850 thanh niên hoạt động trong các đội thanh niên xung phong chống Mỹ cứu nước, phục vụ trên các chiến trường.

Ngày 30-4-1975, chiến dịch Hồ Chí Minh lịch sử đã toàn thắng. Cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước của dân tộc ta đã giành thắng lợi hoàn toàn. Với những đóng góp to lớn trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước của dân tộc, quân và dân Vĩnh Phú, (trong đó có Vĩnh Phúc) được Quốc hội, Chính phủ tặng nhiều phần thưởng cao quý: 2 Huân chương Kháng chiến hạng Nhất; 1 Huân chương Chiến công hạng Nhất; 42.174 người được tặng thưởng Huân chương Kháng chiến chống Mỹ các loại; 67.803 người được tặng thưởng Huy chương Kháng chiến chống Mỹ các loại...