从1965年春起莫斯科开始大量援助河内。而中共也开启了失去唯一盟友北越的过程。苏联的军火援助，包括足够组建四个坦克师的重型坦克、装备多个机械化师的新型装甲车、上万门多管速射火箭炮和重型大炮──苏制150MM加农炮的射程可达30公里，令中国大炮望尘莫及。苏联的援助还有当时非常先进的米格-21、米格-17等战斗机，苏联一次就给了北越24架。这些都是北越热切盼望的东西，中共则没有类似的东西来竞争。苏联的援助大幅增长了北越的军事实力，北越有了正规的坦克装甲兵团和空军，还有了先进的防空导弹网络，装备SAM-II型和SAM-III型导弹系统320多套。当苏联导弹参加北越防空战斗的第一天，无敌的美军B-52重型轰炸机被击落了7架，此后B-52便逐渐退出了越南战场。苏联的防空导弹担负着北越的主要防空任务，而中国落后的的高射炮和探照灯无可奈何于美军机群，中国防空部队几乎没有击落过美机。
中共第54军高炮连指挥员回忆在北越参战情况:“美军飞机飞得很高，在地面根本看不见也听不到声音。我们高炮连被分配了一片天空，上级来电话叫打，就朝那片天空盲目开炮，轰了一天，连美军飞机的影子也没看到。”此后在河内的要求下，中国防空部队分批撤出北越，至1969年4月全部撤毕。
北越更大规模地派遣部队渗入南越。美军的防御行动被迫扩大，增派美军到南越。西方“左派”的反战鼓噪也就同步增强。苏联在有效地消耗美国，北越与苏联的关系在迅速走向密切。而北京显然认为苏联是在与中国争夺河内。周恩来告诉北越领导人:“我总担心站在我们之间的（苏联）修正主义者。”北越“和美国打仗”是需要靠大规模战役赢得胜利而不能靠游击战，所以北越渴望得到苏联的重型武器。因为地理上的原因，苏联集团的援越物资需要从陆路过境中国。而中国总是加以阻挠。1967年4月范文同在苏联援越物资过境问题向周恩来表示不满。这些，促使北越认定中共在事实上以阻挠为筹码企图控制北越向中共就范。北越因而怀恨，为苏联所乐见。
