5月5日清晨，雨還在下，精疲力竭的法軍炮兵清點了剩下的炮彈：總共還有2600發105毫米榴彈炮彈、40發155毫米榴彈炮彈、1180發120毫米重型迫擊炮彈。這些炮彈只夠打一天之需。接著傳來壞消息，冒雨飛到奠邊府上空的補給飛機中只有兩架C-119飛機投准了位置，其餘的空投物資全落在了越軍陣地上。
在河內機場，法軍傘兵營營長德巴贊上尉苦等了三天。在過去的三天中，他的營分批傘降奠邊府，他的營部和另兩個連還在等待空投機會。德巴贊命中注定與奠邊府有緣，5月5日凌晨，一架法軍的C-47運輸機把他和一個連的74名士兵投進了奠邊府。
天亮時分，朗格萊見到又有援兵到來，即命德巴贊率全營接手東部山頭防禦。就在德巴贊抬腿朝東部山頭走去的時候，越軍一發炮彈尖嘯著飛來，炸斷了他的一條腿。朗格萊即命前一天來到奠邊府的普熱上尉代理營長職務。
飛越越南村莊的法國飛機
可是，此時的普熱已經帶著全連，被比雅爾派到關鍵的E2高地（即A1高地）擔負防禦任務去了。
E2高地早已變成了名符其實的人間地獄。由於日復一日的炮擊和越法兩軍反覆爭奪，高地表面土壤蓬鬆、寸草無存，山頭大碉堡被硝煙熏得黑黝黝的，挺立不動。山腰間橫陳著越法戰士的屍體，惡臭衝天。普熱來到山頭片刻，就覺得頭腦眩暈，有些控制不住自己。
當天下午，德卡斯特里命令炮兵集中彈藥，在傍晚前向被越軍佔領不久的E1高地轟擊，防止越軍集結。法軍的炮火引來了越軍大炮的壓制，這場炮戰整整持續了四個小時，法軍方面有14人陣亡，48人負傷。
5月5日晚9時，科尼發來電報，授權德卡斯特里全權決定在奠邊府的一切，包括在他認為適宜的時候進行突圍。
這天，茹夫一在日記中寫道：
陰雨復連綿，從2日起，已連續四天，為今夏以來第一次連陰雨。友方本擬今日進行第四階段的攻擊作戰，因西邊部隊未準備好，遂推遲一天。
下午聽取了參謀部及大團副參謀長的彙報：對A據點坑道的爆破僅及屋而距碉堡尚有三米，效力不佳，如搞不好，下面文章無法做好。乃就所了解情況，並就縮短衝鋒時間為三分鐘及衝鋒部隊動作有所闡釋，友方似亦同意。
5月6日是一個晴天。從凌晨開始，法軍向奠邊府進行了半個月以來規模最大的空投，有25架C-119運輸機和29架C-47運輸機飛臨奠邊府，投下了物資和新的增援傘兵。至清晨5時20分，共有91名傘兵落到了奠邊府，還有一些傘兵來不及跳出，又乘飛機回到了河內。這91名傘兵就是降落到奠邊府的最後一批士兵了。
天色大亮，法軍運輸機散去，幾天來因陰雨受阻的法軍轟炸機成群飛來，總共有47架B-26轟炸機、18架科斯塔型轟炸機、26架野貓式轟炸機、16架海爾迪沃轟炸機，還有4架海軍的四引擎轟炸機。奠邊府上空從來沒有過在一個上午就會聚那麼多的各型轟炸機，越軍的地面火力一時間被壓制住了。
在這天向奠邊府空投給養和彈藥的飛行員中，美國飛行員詹姆斯·麥克高文駕駛C-119運輸機是第45次在奠邊府上空執行任務，他的副手瓦倫斯·比福德坐在身邊。突然，在空投區上空，一名法軍飛行員從無線電里聽到麥克高文喊了一聲：「我被擊中了！」
原來是飛機的一個引擎被擊中，麥克高文操縱著還有一個完好引擎的飛機正要逃逸，又被一串越軍的高射機槍子彈擊中。這架滿載六噸炸彈的C-119運輸機一個跟斗栽下來，在越軍陣地後面發出一聲驚天動地的大爆炸，衝天而起的黑煙直上雲霄。麥克高文和比福德成了在印度支那戰爭中最早喪生的兩個美國人。
上午10時，朗格萊將各營營長和參謀們召集起來，通報戰場情況，會商解圍之計。
朗格萊為軍官們打氣說，日內瓦會議可能會達成就地停火的協議，美軍也可能介入印度支那戰爭，以大規模空襲解去奠邊府之圍；法軍的救援部隊正從寮國靠近奠邊府。因此，奠邊府只能堅守。如果在未來的夜晚德巴贊營剩餘兵力約400人能夠順利空降奠邊府，如果炮彈得到及時的補充，奠邊府就有可能再堅守兩周。
聽了那麼多「如果」，軍官們無言以對。就在會議即將結束的時候，情報官諾埃爾接到自河內發來的一份絕密情報。諾埃爾稱，情報來自越南勞動黨中央根據地。他向大家朗讀電文說，越軍將在今天傍晚向奠邊府再次發起攻擊。
朗格萊主持的會議馬上就結束了，他和比雅爾匆匆走過楠雲河，去檢查東部戰線的防禦陣地，那裡距離法軍司令部太近了，近得只剩下一個波次衝鋒的距離。他們用中午前的時間將各個陣地的防禦安排了一下，各自懷著沉重的心情回到指揮部。
上午的會議結束後，德卡斯特里走到桌子前坐下，抽出筆來，起草了一封致美國總統艾森豪威爾的電報：
對您以美國人民的名義發來的電報中表示的嘉許之情，我深為感動，感激不盡。自由世界將感到寬慰，因為奠邊府的守衛者，不論自己的戰鬥如何發展，結局怎樣，都深深地意識到要在自己正在進行的戰鬥中竭盡所能，不負眾望，去完成自己的使命直到最後一刻。
起草完了，德卡斯特里靜靜地坐著，一動也不動，腦海中一片空白。
守衛E2高地的普熱上尉還沒有失去冷靜，命令防禦炮兵按照既定標尺向E2高地東坡齊射。又是在緩坡的開闊地帶，進攻的越軍被法軍炮火覆蓋，100多名越軍戰士血灑疆場。
雖然齊射得手，法軍火炮陣地也不折不扣地暴露了。越軍集中重炮，以火箭炮為前導，瞄準法軍炮陣地猛轟，法軍的三門105毫米榴彈炮連同炮手被打掉了。
戰至深夜11時，奠邊府法軍炮兵司令拉朗德向德卡斯特里報告，今日開戰前自己手裡尚有九門105毫米榴彈炮，現已被越軍打壞了八門。夜色里，法軍再也奈何不得越軍的大炮，只能聽任其發威。
越軍316師在天黑後進攻E4高地。這個高地由法軍編成內的30個越南籍士兵防守。半小時後，越軍佔領了這個高地。
東線越軍得手後立即向西發展攻勢，於夜間10時向E10高地發起進攻。那裡，法軍守軍不到一個營在托馬斯少校率領下頑強抵抗。戰至午夜時，山頂上的法軍只剩下20餘人，退守在山頭的一個掩蔽部里。整個E10高地上的法軍被分割為三塊，各以一個堡壘為中心。
E10是一個小高地，越軍師長黎仲迅在前線指揮部里反覆告誡團長們，拿下E10高地，就可以逼近楠雲河，威脅德卡斯特里的指揮部了。
法軍更清楚E10高地的意義。在夜色里，又一隊運輸機飛來，要向奠邊府戰區空投。比雅爾考慮，是否讓傘兵們直接降落到E10高地或高地的周圍？可是他明白，E10高地上，越法雙方的距離差不多是手榴彈可以打到之處，他不得不要求飛機另覓空降場。
朗格萊同意比雅爾的判斷，命令西北方向的守軍向中心收縮，以騰出哪怕很小的力量去增援搖搖欲墜的東部戰線。奠邊府中心區只剩下一門榴彈炮了，朗格萊索性命令沒有了大炮的炮兵們拿起步槍參加戰鬥。
進攻E10高地的是越軍最精銳的第209團。這天晚上的戰鬥極為殘酷，第209團的一份戰鬥報告說：「在前進道路上，由於敵人埋伏在戰壕岔口處投擲手榴彈頑強抵抗，造成我軍的重大傷亡。他們投出的手榴彈像雨點般落在我軍前進的道路上，很多戰士以牙還牙，抓起敵人的手榴彈擲還對方。有些戰士因為來不及投出，手榴彈在手中爆炸了。但是，沒有一個指戰員後退。」
戰至次日黎明，越軍佔領了E10高地。