Trong 10 năm tiến hành cuộc chiến đấu chống chiến tranh phá hoại, xây dựng hậu phương, chi viện cho tiền tuyến kháng chiến chống Mỹ, cứu nước (từ năm 1965-1975), tỉnh Hà Tĩnh có vị trí chiến lược đặc biệt quan trọng: “hậu phương của tiền tuyến miền Nam, tiền tuyến của hậu phương miền Bắc”. Mặc dù phải đương đầu với những thử thách ác liệt, chịu đựng những tổn thất, hy sinh to lớn, nhưng dưới sự lãnh đạo của Đảng bộ, quân và dân Hà Tĩnh đã nêu cao ý chí tự lực tự cường, vươn lên mạnh mẽ với tinh thần “Xe chưa qua, nhà không tiếc”, “Thóc không thiếu một cân, quân không thiếu một người”, “Tất cả cho tiền tuyến, tất cả để đánh thắng giặc Mỹ xâm lược”.
Toàn tỉnh đã nở rộ phong trào “Thanh niên ba sẵn sàng”, “Phụ nữ ba đảm đang”, sản xuất giỏi, chiến đấu và phục vụ chiến đấu giỏi. Hà Tĩnh là địa bàn trọng điểm đánh phá của đế quốc Mỹ.
Từ đầu năm 1963, đế quốc Mỹ đã tổ chức nhiều toán gián điệp biệt kích xâm nhập địa bàn tỉnh Hà Tĩnh để điều tra, nắm các hoạt động của ta như chuyển quân, vận tải lương thực, vũ khí, xây dựng các công trình quốc phòng... chuẩn bị cho kế hoạch đánh phá miền Bắc. Với tinh thần cảnh giác và sẵn sàng chiến đấu cao, lực lượng vũ trang tỉnh và quần chúng Nhân dân đã phát hiện bắt gọn và tiêu diệt hầu hết các toán gián điệp biệt kích của địch, riêng trong năm 1963, LLVT nhân dân xã Sơn Giang (Hương Sơn) và LLVT nhân dân xã Cẩm Hưng (Cẩm Xuyên) đã bắt gọn và tiêu diệt 2 toán biệt kích 14 tên, thu toàn bộ vũ khí, trang bị.
Để mở rộng chiến tranh phá hoại ra miền Bắc, đế quốc Mỹ đã sử dụng tối đa mọi phương tiện chiến tranh hiện đại đánh vào hậu phương của cả nước, nhằm ngăn chặn sự chi viện của miền Bắc đối với miền Nam. Hà Tĩnh là một trong những trọng điểm đánh phá của đế quốc Mỹ, nhiều nơi chúng tập trung đánh phá có tính chất hủy diệt như: Ngã ba Đồng Lộc, núi Nài, phà Linh Cảm, phà Bến Thủy, ngã ba Thình Lình...
Với tinh thần cảnh giác và anh dũng trong chiến đấu, quân và dân Hà Tĩnh đã bắn rơi 267 máy bay các loại, bắn chìm, bắn cháy 34 tàu chiến, tiêu diệt và bắt sống nhiều giặc lái. Trong đó, trận phục kích đánh máy bay Mỹ bảo vệ trạm ra đa núi Nài ngày 26/3/1965, quân và dân Hà Tĩnh đã lập nên một chiến công vang dội. Đây là một trận chiến đấu không cân sức giữa một bên là LLVT nhân dân trang bị vũ khí thô sơ, một bên là không quân Mỹ với phương tiện chiến tranh hiện đại, nhưng với lòng dũng cảm, mưu trí và sáng tạo, ta đã bắn rơi 4 máy bay Mỹ.
Chiến thắng núi Nài ngày 26/3/1965 đã cổ vũ mạnh mẽ khí thế quyết tâm đánh Mỹ và thắng Mỹ của quân và dân ta, tạo tiền đề vững chắc cho LLVT Hà Tĩnh lập công xuất sắc trong những trận đánh trả máy bay, tàu chiến, tàu biệt kích Mỹ ở giai đoạn sau này.
Ngoài nhiệm vụ chiến đấu, các LLVT địa phương còn huy động hàng chục vạn ngày công cùng với các lực lượng giao thông, thanh niên xung phong, dân công hỏa tuyến đào đắp hàng triệu khối đất, đá để san lấp hố bom, khắc phục cầu đường; mở nhiều tuyến đường mới với chiều dài hơn 500 km, sửa chữa 654 km đường bị đánh phá, rà phá được gần 50.000 quả bom, mìn các loại, hoàn thành thắng lợi nhiệm vụ bảo đảm giao thông vận tải trên địa bàn, giữ vững mạch máu giao thông, chi viện kịp thời cho các chiến trường đánh Mỹ.
Bên cạnh đó, nhiều đơn vị bộ đội Hà Tĩnh đã tình nguyện lên đường làm nhiệm vụ quốc tế ở các tỉnh Khăm Muồn và Bolikhămxay của nước bạn Lào. Các đơn vị bộ đội Hà Tĩnh đã cùng với LLVT của bạn đánh 210 trận, tiêu diệt 1.750 tên địch, gọi hàng 350 tên, phá hủy 37 xe cơ giới, bắn rơi 30 máy bay, giải phóng 54 làng bản, góp phần mở rộng vùng giải phóng ở khu vực Trung Hạ Lào và đưa cuộc kháng chiến của Nhân dân Lào đến toàn thắng.
Trong kháng chiến chống Mỹ, Hà Tĩnh đã bổ sung một lực lượng lớn cho quân đội gồm 9 vạn thanh niên nam, nữ, chiếm hơn 10% tổng dân số. Riêng trong quý I/1975, LLVT và toàn dân đã huy động 3 trung đoàn, 2 tiểu đoàn, 5 đại đội, với 8.091 cán bộ, chiến sỹ và 14.901 tân binh lên đường vào Nam tham gia chiến dịch Hồ Chí Minh, góp phần làm nên Đại thắng mùa Xuân năm 1975.
Trong kháng chiến giải phóng dân tộc, thống nhất đất nước, tỉnh Hà Tĩnh đã có rất nhiều tấm gương chói ngời chủ nghĩa anh hùng cách mạng, nhiều tên đất, tên làng đã ghi dấu chiến công vào lịch sử của quê hương, đất nước. Tiêu biểu có đội nữ dân quân xã Kỳ Phương (Kỳ Anh), núi Nài (TP Hà Tĩnh)… Các anh hùng: Phan Đình Giót, Dương Chí Uyển, La Thị Tám, Vương Đình Nhỏ, Nguyễn Xuân Lực…; đặc biệt Tiểu đội 4 - Đại đội 552 TNXP (10 cô gái TNXP ở Ngã ba Đồng Lộc) đã trở thành biểu tượng của chủ nghĩa anh hùng cách mạng, tô thắm truyền thống anh hùng của quê hương Hà Tĩnh và dân tộc Việt Nam.
Những thắng lợi to lớn giành được trong thời kỳ 1965-1975 chứng tỏ Nhân dân Hà Tĩnh kiên cường trong chiến đấu, đảm bảo giao thông phục vụ đắc lực cho chiến trường miền Nam; dũng cảm, cần cù, sáng tạo trong lao động xây dựng quê hương, góp phần xứng đáng cho công cuộc giải phóng miền Nam, thống nhất Tổ quốc và tiếp tục đưa Hà Tĩnh phát triển trong giai đoạn mới.