จากการประชุมเจนีวาใน พ.ศ. 2497 ลาวได้ประกาศให้ตนเองเป็นรัฐที่เป็นกลาง อย่างไรก็ตาม กองทัพประชาชนเวียดนาม (PAVN) ยังคงปฏิบัติการอยู่ในทั้งภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงใต้ของลาว มีความพยายามหลายครั้งตั้งแต่ พ.ศ. 2497 ในการบังคับกองกำลังเวียดนามเหนือให้ออกจากประเทศลาว แต่ไม่ว่าจะด้วยข้อตกลง หรือคำยินยอมใด ๆ ก็ไม่สามารถทำให้รัฐบาลฮานอย ซึ่งตั้งใจที่จะไม่ทิ้งสหายคอมมิวนิสต์ชาวลาวไป ออกไปจากประเทศได้

ฝ่ายเวียดนามเหนือจัดตั้งเส้นทางเสบียงโฮจิมินห์ขึ้นมา ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของลาว ซึ่งมีชายแดนติดเวียดนามอยู่ เส้นทางเสบียงถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้ทหารเวียดนามเหนือสามารถแทรกซึมเข้าไปในเวียดนามใต้ได้ ทั้งยังเป็นเส้นทางในการส่งเสบียงไปเพื่อช่วยเหลือแนวร่วมปลดปล่อยแห่งชาติเวียดนามใต้อีกด้วย

ฝ่ายเวียดนามเหนือมีกำลังทหารเป็นจำนวนมากอยู่ทางตอนเหนือของลาว ซึ่งทำหน้าที่เป็นกำลังสนับสนุนกลุ่มกบฏคอมมิวนิสต์ปะเทดลาว และเป็นการเพิ่มแรงกดดันให้กับรัฐบาลลาวในระบอบกษัตริย์

หน่วยสืบราชการลับกลางแห่งสหรัฐอเมริกา (CIA) ที่ต้องการจะรบกวนปฏิบัติการณ์ในลาวโดยไม่ใช้กำลังทหาร ตอบโต้เวียดนามเหนือด้วยการฝึกกองโจรที่ประกอบด้วยชาวเขาบนดอยลาวประมาณ 30,000 คน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นชาวเผ่าม้ง กับชาวเผ่าเมี่ยนกับชาวเผ่าขมุอีกบางส่วน นำโดยนายพลหวังเปา จากกองทัพบกลาว ซึ่งมีเชื้อสายเป็นชาวม้ง กองทัพนี้ได้รับการสนับสนุนจากสายการบินแอร์อเมริกา (ซึ่ง CIA ควบคุมอยู่อย่างลับ ๆ), ประเทศไทย, กองทัพอากาศลาว และปฏิบัติการลับทางอากาศที่ควบคุมโดยเอกอัครราชทูตสหรัฐฯ ประจำประเทศลาว เพื่อต่อสู้กับกองทัพประชาชนเวียดนาม, แนวร่วมปลดปล่อยแห่งชาติ (NLF) และสหายปะเทดลาว ซึ่งผลการรบออกมาโดยที่ต่างฝ่ายต่างก็ยังคุมเชิงกันอยู่ แต่ก็ยังส่งผลดีต่อสหรัฐฯ อย่างมากในสงครามเวียดนาม

ความเป็นไปของสงครามทางตอนเหนือขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศในแต่ละช่วงเวลาของปี เมื่อฤดูแล้งเริ่มต้นขึ้น ซึ่งมักอยู่ในช่วงเดือนพฤศจิกายนหรือธันวาคม ปฏิบัติการณ์ทางทหารของทหารเวียดนามเหนือก็เริ่มต้นขึ้นเช่นกัน โดยทหารใหม่และเสบียงจะเดินทางจากเวียดนามเหนือลงมาตามทางที่แห้งพอจะเดินผ่านได้ ซึ่งอาจจะเริ่มเดินทางมาจากเดียนเบียนฟู ผ่านทางหลวงสภาพดีของแขวงพงสาลีลงมา หรืออาจจะผ่านทางสาย 7 ที่อยู่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของทุ่งไหหิน กองทัพลับของ CIA จะยอมหลีกทางให้ โดยจะทำการก่อกวน PAVN และปะเทดลาวก่อนที่จะถอนกำลังออกไป จากนั้นกองควบคุมการบินระวังหน้าเรเวน (Raven FACs) จะสั่งให้โจมตีฝ่ายคอมมิวนิสต์ทางอากาศด้วยเครื่องบินไอพ่นของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และกองทัพอากาศลาวก็จะโจมตีด้วยรถถัง ที-28 เพื่อป้องกันไม่ให้ฝ่ายคอมมิวนิสต์ยึดครองนครเวียงจันทน์และหลวงพระบางได้สำเร็จ เมื่อฤดูฝนมาถึงในอีก 6 เดือนต่อมา ฝนที่ตกลงมาจะทำให้เส้นทางเสบียงของเวียดนามเหนือใช้การไม่ได้ จากนั้นฝ่ายเวียดนามก็จะต้องล่าถอยกลับไปยังประเทศของตนเอง

ในขณะเดียวกัน การสู้รบในบริเวณด้ามขวานทางตอนตะวันออกเฉียงใต้ เป็นการสู้รบเพื่อทำลายเส้นทางเสบียงโฮจิมินห์ ซึ่งส่วนมากแล้วมักจะเป็นการโจมตีทางอากาศจากกองทัพอากาศและกองทัพเรือสหรัฐฯ เนื่องจากข้อจำกัดทางการเมืองทำให้ไม่สามารถโจมตีเส้นทางเสบียงทางบกได้ Raven FACs ยังเป็นผู้สั่งการโจมตีทางอากาศในภูมิภาคนี้ด้วย ในขณะที่กองควบคุมการบินระวังหน้าอื่น ๆ จากเวียดนามใต้ อย่างเช่น Covey FACs จากกองบินยุทธวิธีสนับสนุนทางอากาศที่ 20 และ Nail FACs จากกองบินยุทธวิธีสนับสนุนทางอากาศที่ 23 ก็ทำการสั่งการโจมตีเช่นกัน การโจมตีทางอากาศอื่น ๆ จะได้รับการวางแผนล่วงหน้า โดยการประสานงานการยุทธทางอากาศโดยรวมจะถูกควบคุมโดยศูนย์ควบคุมและบัญชาการทางอากาศ

บางครั้งสื่อในสหรัฐฯ จะรายงานถึงความขัดแย้งในลาว โดยเรียกความขัดแย้งนี้ว่า "สงครามลับในลาวของ CIA" เนื่องจากข้อมูลเกี่ยวกับความขัดแย้งไม่สามารถเข้าถึงได้ เพราะรัฐบาลปฏิเสธว่าความขัดแย้งดังกล่าวเกิดขึ้น การปฏิเสธจากรัฐบาลสหรัฐฯ ถูกพิจารณาว่าจำเป็นเนื่องจากทั้งรัฐบาลเวียดนามเหนือและรัฐบาลสหรัฐฯ ต่างก็ลงนามในข้อตกลงว่าด้วยความเป็นกลางของลาว แต่ในทางปฏิบัติ สหรัฐฯ ถือว่าการเข้าไปแทรกแซงนั้นจำเป็น เนื่องจากเวียดนามเหนือนั้นสามารถยึดครองพื้นที่ขนาดใหญ่ในประเทศลาว อีกทั้งบทบาทของเวียดนามเหนือในลาวก็มีมากไม่แพ้กัน ถึงกระนั้น แม้รัฐบาลสหรัฐฯ จะปฏิเสธว่าได้เข้าไปเกี่ยวข้อง แต่สงครามกลางเมืองลาวก็ถือเป็นปฏิบัติการณ์ลับที่ใหญ่ทุกสุดของสหรัฐฯ ก่อนหน้าสงครามโซเวียต–อัฟกานิสถาน มีการทิ้งระเบิดอย่างต่อเนื่องในดินแดนของลาวที่เวียดนามเหนือควบคุมอยู่ โดยเครื่องบินของสหรัฐฯ ซึ่งถือว่าเป็นการยุทธที่มีการทิ้งระเบิดหนักหน่วงที่สุดในประวัติศาสตร์ เจตจำนงค์ของสหรัฐฯ นั้นไม่พ้นการต่อสู้เพื่อเอาชนะสงครามเย็นด้วยการจำกัดการแพร่กระจายระบอบสังคมนิยม ซึ่งมาจากนโยบายของสาธารณรัฐประชาชนจีนและสหภาพสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตในการเผยแพร่ระบอบคอมมิวนิสต์ด้วยการบ่อนทำลายและการก่อกบฏ