Sau khi cách mạng tháng 8 năm 1945 giành thắng lợi, chính quyền Việt Nam dân chủ cộng hòa được thành lập, đối phó với muôn vàn khó khăn từ thù trong giặc ngoài, nhân dân ta một lần nữa đứng lên, bước vào cuộc kháng chiến chống Pháp lần thứ 2. Dưới sự lãnh đạo tài tình, sáng suốt của Đảng và Bác Hồ, quân và dân ta đã giành được những chiến thắng quân sự quan trọng như: Chiến dịch Việt Bắc Thu - Đông năm 1947, Chiến dịch Biên giới năm 1950, chiến dịch Đông Xuân 1953-1954... Với âm mưu quyết chiến trận cuối cùng để đè bẹp quân chủ lực của ta, quân đội Pháp đã phải cầu viện sự trợ giúp của Mỹ. Tình thế này buộc Việt Nam cùng một lúc phải chiến đấu chống lại 2 cường quốc: thực dân Pháp và đế quốc Mỹ. Ngày 6/12/1953, Bộ Chính trị họp nghe Tổng quân uỷ báo cáo quyết tâm và phương án tác chiến. Sau khi phân tích kỹ tình hình địch - ta, Bộ Chính trị quyết định mở chiến dịch Điện Biên Phủ và phương án tác chiến của Tổng quân uỷ. Sau 55 ngày đêm chiến đấu dũng cảm, mưu trí, sáng tạo, quân và dân ta đã đập tan toàn bộ tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, tiêu diệt và bắt sống 16.200 tên địch, bắn rơi 62 máy bay, thu 64 ô tô và toàn bộ vũ khí, đạn dược, quân trang, quân dụng của địch. Kế hoạch Nava của Pháp bị đập tan, Mỹ và Pháp buộc phải ngồi vào bàn đàm phám, ký kết hiệp định Giơ-ne-vơ về chấm dứt chiến tranh, lập lại hòa bình ở Đông Dương.

Trong cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp (1945- 1954), Phú Thọ vừa là hậu phương trực tiếp của Tây Bắc và Việt Bắc, vừa là nơi diễn ra nhiều chiến dịch với những chiến thắng oanh liệt như sông Lô, Tu Vũ, Chân Mộng, Trạm Thản… Trong Chiến dịch Ðiện Biên Phủ năm 1954, quân và dân Phú Thọ tự hào đã có những đóng góp to lớn cùng với cả nước làm nên chiến thắng Điện Biên Phủ lịch sử.

Với tinh thần “Tất cả cho tiền tuyến, tất cả để chiến thắng”, từ đầu năm 1954, Ðảng bộ và nhân dân Phú Thọ động viên 1.434 thanh niên lên đường nhập ngũ bổ sung cho bộ đội chủ lực và bộ đội địa phương. Mặc dù gặp muôn vàn khó khăn do thời tiết khắc nghiệt và do địch đánh phá ác liệt, nhưng những chuyến hàng của nhân dân Phú Thọ vẫn vượt lên phía trước, hướng tới chiến trường. Hàng chục nghìn anh chị em dân công, thanh niên Phú Thọ không quản ngại hy sinh, gian khổ, ngày đêm băng rừng, trèo đèo, lội suối mở đường, vận chuyển lương thực, đạn dược ra mặt trận tiếp tế cho bộ đội. Ngoài ra, nhằm tăng nhanh khả năng vận chuyển từ hậu phương ra mặt trận, tỉnh huy động hơn 69.300 người trực tiếp phục vụ chiến dịch, trong đó có hơn 19.300 người là dân công hỏa tuyến. Tổng số dân công vận chuyển gạo và tham gia các nhiệm vụ phục vụ chiến dịch là 261.500 người (trong đó số dân công trực tiếp phục vụ toàn chiến dịch là hơn 113 nghìn người). Trong suốt thời gian chiến dịch, tỉnh đã huy động 1.087 chiếc xe đạp thồ, 3.137 thuyền vận tải lương thực, vũ khí trên các dòng sông và 80 xe trâu, xe ngựa của đồng bào tham gia phục vụ tiền tuyến. Trong số anh, chị em đi dân công phục vụ chiến dịch, có nhiều người đã hy sinh anh dũng. Mặc dù lương thực, thực phẩm còn thiếu thốn, nhưng với tinh thần “tất cả cho chiến thắng”, nhân dân Phú Thọ đã đóng góp 4.318 tấn gạo, bằng 1/3 tổng số gạo của cả chiến dịch, 4.149 con trâu, bò và 334,141 tấn thịt lợn, 141 tấn đỗ, lạc, vừng; 31.100 kg đường. Khi chiến dịch mở màn, tỉnh đã cử đoàn đại biểu mang tặng phẩm như quần áo ấm, chăn bông lên mặt trận để tặng chiến sĩ. Phụ nữ Phú Thọ gửi 208.515 bức thư động viên anh, chị em dân công ngày đêm phục vụ chiến dịch... Có thể nói, nhiệt huyết, mồ hôi, nước mắt, xương máu của quân và dân Phú Thọ trong chiến dịch đã góp phần cùng quân và dân cả nước làm nên chiến thắng Ðiện Biên Phủ “lừng lẫy năm châu, chấn động địa cầu”.