Đồng thời, nhân lúc quân Mỹ mới đổ bộ vào, đứng chân chưa vững, chúng ta chủ động đánh đòn phủ đầu răn đe và tìm ra những “gót chân Asin” của chúng để đánh thắng hoàn toàn. Tại Đại hội anh hùng, chiến sĩ thi đua các lực lượng vũ trang giải phóng miền Nam lần thứ nhất, Đại tướng Nguyễn Chí Thanh, Ủy viên Bộ Chính trị, Phó Bí thư Quân ủy Trung ương đã nêu quyết tâm: Cứ đánh Mỹ thì sẽ tìm ra cách thắng Mỹ. Chiến thắng Núi Thành được bắt đầu từ chính ý tưởng quân sự mang tính chiến lược này.
Phát huy thắng lợi trong đợt tiến công Hè - Thu, ngày 16 tháng 5 năm 1965, ta tập kích sân bay Biên Hòa, 11 máy bay B-57 và 4 máy bay phản lực bị phá hủy, 25 máy bay khác bị hư hại, 21 tên Mỹ chết, 64 bị thương. Đây là trận đánh thể hiện quyết tâm của quân và dân ta, đồng thời cũng là đòn cảnh cáo đối với quân Mỹ hiếu chiến.
Không chờ quân Mỹ kịp phản ứng trước đòn tiến công của ta, Bộ Tư lệnh Quân khu V chỉ thị cho Tỉnh đội Quảng Nam, nơi quân Mỹ đã triển khai lực lượng rằng cần đánh tiêu diệt một đơn vị Mỹ để hạ uy thế quân Mỹ ngay từ đầu, đồng thời tìm hiểu cách đánh của chúng, rút kinh nghiệm đánh Mỹ cho các lực lượng vũ trang, cổ vũ khí thế đánh Mỹ trong toàn khu. Về mục tiêu do tỉnh chọn. Về lực lượng cụ thể do tỉnh lựa. Về cách đánh tuỳ theo trình độ trang bị và khả năng của tỉnh.
Trong lúc tỉnh Quảng Nam đang điều động lực lượng đánh thăm dò để chuẩn bị chiến trường nhằm thực hiện Chỉ thị của Quân khu, ngày 17 tháng 5, một đại đội Mỹ càn lên phía tây căn cứ Chu Lai để mở rộng vành đai bảo vệ căn cứ. Chúng đụng đại đội du kích xã Kỳ Sanh. Đại đội Mỹ bị tiêu diệt bốn tên.
Chúng tạt lên chiếm Núi Thành, thực ra là một quả đồi thấp có hai mỏm 49 và 50 thuộc xã Kỳ Liên, huyện Tam Kỳ. Nhưng đây lại chính là cơ hội mà ta muốn tạo ra. Tỉnh hạ quyết tâm tiêu diệt đại đội Mỹ trên Núi Thành; lực lượng ta sử dụng là Đại đội 2 Tiểu đoàn 70 được tăng cường thêm một tổ đặc công.
Đúng 0 giờ 30 phút ngày 26 tháng 5 năm 1965, khi Mỹ mới chỉ kịp triển khai hàng rào và công sự dã chiến trên Núi Thành thì trận đánh của ta đã bắt đầu ở mỏm 49. Sau khi tạo xong “cửa mở”, chiến sĩ ta nhanh chóng dùng thủ pháo đánh diệt các mục tiêu. Bị đánh bất ngờ, quân địch ở mỏm 49 chống cự yếu ớt. Phía mỏm 50, địch ngăn chặn quyết liệt, địa hình dốc nhưng chiến sĩ ta vẫn dũng mãnh dùng thủ pháo, lựu đạn diệt địch, xông vào đánh giáp lá cà.
Được sự chi viện của hướng chính, ta làm chủ hoàn toàn mỏm 50. Trong khi đó, ở mỏm 49, ta đang phát triển vào trong thì vấp phải đại liên của địch chặn đường một số chiến sĩ thương vong. Lực lượng dự bị lập tức mở mũi tiến công đánh thẳng vào phía trong, chia cắt đội hình địch, tạo điều kiện cho đơn vị tiêu diệt địch. Trận Núi Thành toàn thắng. Ta tiêu diệt một đại đội lính thủy đánh bộ Mỹ, loại khỏi vòng chiến đấu 140 tên, thu toàn bộ vũ khí quân dụng và cắm lá cờ “Quyết chiến quyết thắng giặc Mỹ xâm lược” trên đỉnh Núi Thành. Đây là đại đội quân Mỹ xâm lược đầu tiên bị ta tiêu diệt.
Trận Núi Thành tuy quy mô nhỏ, nhưng có ý nghĩa lớn, vì là trận đụng đầu đầu tiên giữa ta và địch, đồng thời là trận mở đầu thắng lợi trong khi lực lượng quân Mỹ đã có gần 10 vạn tên ở chiến trường miền Nam. Đây là trận đánh không chỉ biểu hiện ý chí quyết tâm của cán bộ, chiến sĩ lực lượng vũ trang, của Đảng bộ và nhân dân Quảng Nam, mà còn biểu hiện ý chí quyết tâm của toàn thể nhân dân ta chấp nhận cuộc đụng đầu lịch sử với đế quốc Mỹ.
Chiến thắng Núi Thành đã dấy lên tinh thần quyết đánh và quyết thắng giặc Mỹ xâm lược. Từ thắng lợi của trận Núi Thành, chúng ta đã rút ra bài học đầu tiên là “Tìm Mỹ mà đánh, gặp Mỹ là diệt”. Tuy chiến thắng này chưa cung cấp được đầy đủ các yếu tố để kết luận là ta có thể thắng Mỹ, nhưng đã phản ánh những giá trị có ý nghĩa chỉ đạo chiến lược, đồng thời củng cố ý chí quyết tâm dám đánh và đánh thắng xua tan tâm lý sợ Mỹ trong một số người.