Lúc này, tỉnh Kon Tum được Bộ Tư lệnh Mặt trận Tây Nguyên giao nhiệm vụ vừa phối hợp tham gia thực hiện Chiến dịch Tây Nguyên, vừa làm mũi hoạt động nghi binh, gây chú ý để đánh lừa mục tiêu phán đoán của địch nhằm đảm bảo bí mật cho mục tiêu tấn công vào hướng chính trọng điểm Buôn Ma Thuột. Thực hiện sự chỉ đạo của cấp trên và Tỉnh ủy, Tỉnh đội Kon Tum đã huy động lực lượng tích cực làm đường hướng vào thị xã đồng thời phao tin “Ta chuẩn bị tấn công vào thị xã Kon Tum và Pleiku”. Mặt khác, các lực lượng vũ trang địa phương trong tỉnh đã phối hợp với một số đơn vị chủ lực giữ thế bao vây và ép sát thị xã, liên tục tổ chức các trận tập kích vào các trận địa căn cứ vòng ngoài của địch. Đến tháng 3-1975, qua những tin tức tình báo, cùng những hoạt động nghi binh của ta, địch nhận định và tin chắc rằng ta sẽ mở cuộc tấn công vào hướng Bắc Tây Nguyên nên chúng tập trung lực lượng đối phó về hướng này. Do vậy, đến trước Chiến dịch Tây Nguyên mở màn, ở Bắc Tây Nguyên, thị xã Kon Tum là hang ổ cuối cùng tập trung mọi binh lực, hỏa lực của địch. Cùng lúc với các hoạt động tấn công địch, tạo thế nghi binh và quá trình chuẩn bị cho Chiến dịch Tây Nguyên, Tỉnh ủy Kon Tum cũng chủ trương giải phóng thị xã và tích cực xúc tiến đẩy mạnh công tác chuẩn bị. Ta đã hình thành một thế trận định sẵn tấn công vào giải phóng thị xã theo nhiều hướng. Các cánh quân vừa tác chiến đánh địch, phối hợp với mặt trận chung giữ thế chiến trường, vừa triển khai các hoạt động tấn công vây ép chờ thời cơ thuận lợi đánh vào trung tâm nội thị, giải phóng hoàn toàn thị xã.

Đầu tháng 3-1975, khi tiếng súng của Chiến dịch Tây Nguyên mở màn rộ khắp mặt trận, cùng lúc đó ở tỉnh Kon Tum, lực lượng của Tỉnh đội phối hợp với quân chủ lực đánh phá vào khu quân sự và các kho trong thị xã, khống chế sân bay của địch; đánh vào khu cảnh sát dã chiến, khu thương phế binh, trạm tiếp điện Chư Hreng, tiêu diệt bộ phận sinh lực địch và làm cho chúng phải co cụm phòng giữ tuyến trong của thị xã. 11 giờ ngày 11-3-1975, cờ chiến thắng của ta đã tung bay trên toàn khắp thị xã Buôn Ma Thuột. Chiến thắng này đã đưa địch vào thế tan rã nhanh chóng, mở đầu cho sự sụp đổ toàn diện của địch trên tất cả chiến trường miền Nam. Trước thời cơ thuận lợi đó, từ ngày 10 tháng 3, các lực lượng của tỉnh đã phối hợp với bộ phận quân chủ lực F968 hoạt động mạnh ở khu vực phía Nam, đánh diệt quân địch lưu vong tại đèo Sao Mai, đột nhập vũ trang tuyên truyền, giác ngộ quần chúng ở các khu dồn dân Ngok Leng, Tri Đạo-Tân Phú. Đêm ngày 13-3, Tiểu đoàn 304 bộ binh của tỉnh tấn công tiêu diệt chốt điểm Chư Hreng; Đại đội pháo 187 công kích liên tục vào Đồn Chư Gret. Ở phía Bắc, ta thực hiện nhiều đợt pháo kích, đồng thời các đội vũ trang công tác và Đại đội Đặc công 14 nhanh chóng tiếp cận một số mục tiêu ở nội thị…

Sau khi thất thủ ở Buôn Ma Thuột, nhận thấy tình thế không thể cứu vãn, ngày 14-3-1975, Tổng thống ngụy quyền Nguyễn Văn Thiệu ra lệnh rút chạy khỏi Tây Nguyên về chốt giữ đồng bằng duyên hải miền Trung. Ngày 15-3, địch ở Kon Tum bắt đầu thực hiện một cuộc rút chạy về Pleiku theo đường 14.

Trong ngày 16-3, Tiểu đoàn 304 mai phục đón đánh tiêu diệt tàn quân rút chạy tại khu vực đèo Sao Mai; các lực lượng của tỉnh từ các hướng áp sát vào thị xã Kon Tum, tiếp quản một số vùng phụ cận, đánh chiếm quận lỵ Đăk Tô lưu vong, vây ép địch ở phía Bắc và Đông; các lực lượng Tây Nam thị xã tước vũ khí của các trung đội nghĩa quân của địch, đánh chiếm ấp Tân Điền, Phương Hòa, áp sát Nam cầu Đăk Bla. Đêm ngày 16-3-1975, tất cả các lực lượng vũ trang và chính trị trong tỉnh cùng các mũi đột kích của chủ lực F968 đột nhập chiếm lĩnh và làm chủ các khu vực quân sự và chính trị trọng yếu, tiêu diệt tất cả các ổ đề kháng cuối cùng của địch, nhanh chóng triển khai chiếm toàn bộ thị xã Kon Tum. Thị xã Kon Tum là sào huyệt trung tâm, cái hang ổ trú ẩn cuối cùng của địch trong tỉnh đã bị quân và dân ta quét sạch. Cờ giải phóng tung bay trên khắp bầu trời thị xã. Tỉnh Kon Tum hoàn toàn được giải phóng.

Cuộc Tổng tiến công và nổi dậy mùa Xuân năm 1975 của quân và dân tỉnh Kon Tum mang ý nghĩa vô cùng quan trọng, đã đập tan sào huyệt cuối cùng của Mỹ-ngụy ở Bắc Tây Nguyên, giải phóng hoàn toàn tỉnh Kon Tum, đem lại hòa bình, độc lập, tự do cho nhân dân các dân tộc tỉnh nhà. Cuộc Tổng tiến công và nổi dậy đã thể hiện tinh thần quyết chiến, quyết thắng của Đảng bộ, quân và nhân dân các dân tộc trong tỉnh; sự lãnh đạo, chỉ đạo nhạy bén, linh hoạt của Đảng bộ ở chiến trường. Cuộc Tổng tiến công và nổi dậy của quân và dân tỉnh Kon Tum góp phần cùng với cả nước làm nên chiến thắng lịch sử mùa Xuân năm 1975, giải phóng hoàn toàn miền Nam, thống nhất Tổ quốc, tô đậm thêm trang sử vàng của dân tộc Việt Nam trong thời đại Hồ Chí Minh.