最后，周恩来情真意切地说：“中国、印度都有着五千年的文明，印度的圣河佛殿，经典颂文，曾经给中华民族的成长注入过丰厚的营养，中国的四大发明，特别是造纸术和火药，也为印度的经济文化繁荣做过贡献。几千年来，我们一直和平相处，休养生息，在历史的长河中，中印之间从未发生过真正的战争。我希望，我们这一代人，即使遇到再大的问题，也应坐下来，通过协商，谈判解决。切不可对上辜负了列祖列宗的遗德，对下贻害后世子孙。”
然而，对于早巳下定决心要用战争手段达到扩张领土目的的印度当局来说，中国方面的一切善意表示和忍让克制，均被视为软弱可欺。1961年11月26日，踌躇满志的尼赫鲁在其人民院发表讲话说：“我们的目标只能是设法使侵略者（指中国）退出。怎样才能做到这一点呢？采用外交的方式，采用各种手段，最后，如果你们愿意这样说的话，就采用战争手段……。”与此同时，印度政府开动了所有国家机器，加速进行其蓄谋已久的进攻中国的准备。
1962年4月始，印军在中印边界西段中国境内先后设立了43个军事据点，这些据点，有的距中国边防哨所正面只有几十米甚至几米远，有的楔入中国边防哨所之间，有的甚至插到中国边防哨所背后。
6月，印军在中印边界东段越过“麦克马洪线”，侵入西藏山南的扯冬地区。
7月，印度报刊大肆宣扬：在东段已将中国军队“赶回两英里”，在西段全线向前推进，印军在西段占领2500平方英里的中国土地，是印度国防部长所制定的“拿破仑式的大胆规划所取得的独一无二的胜利”。
9月下旬，印军开始不断地向扯冬地区择挠桥的中国边防部队进行军事挑衅。
10月初，印度国防部正式制定出“将中国军队清除出去”的作战计划——“里窝那”作战计划。
10月2日，尼赫鲁在新德里公开声称：印度政府要“以军事力量对付中国”。
10月5日，印度国防部宣布成立新军团第四军，任命陆军司令部参谋局长考尔中将为新军团司令，赴“东北边境特区”指挥部队，待命出击。
10月10日，印军侵入扯冬的一个营，越过西藏山南的克节朗河上游，向中国边防部队发动进攻，成为其“里窝那”作战行动的先奏。
面对印度当局杀气腾腾、凶相毕露的侵略和挑衅，以毛泽东为首的中国领导人从容镇定，先礼后兵，相继采取了一系列针锋相对的行动。在外交上，不断指责印度当局“把自己的赌注押在对形势的错误估计上。这就是，他们把中国政府以中印友好为重，极力避免边界冲突的态度看作是软弱可欺，自以为能够用武力逼使中国屈服”，并一再警告说：如果印度政府把中国的上述克制和容忍的态度当作软弱的表示，那将是十分错误和危险的；如果印军的挑衅行动继续下去，中国军队将不得不被迫实行自卫，由此产生的一切后果，全部责任由印度承担。在军事上，则作好一切必要且充分的准备，严阵以待。中央军委特意下达指示：此次对印度反动派作战，事关国威军威，务求初战必胜，只能打好，不能打坏。中共中央、中央军委的上述措施，为开国以来第一次边境地区自卫反击战奠定了胜利基础。
1962年10月12日，尼赫鲁公开下令：要把中国军队从印军侵占的中国领土上全部“清除掉”。14日，印度国防部长梅农宣称：要同中国打到最后一个人、最后一支枪。接着，他又乘飞机赶到靠近中印边界东段的印度边境重镇提斯普尔城坐镇指挥，分兵布阵，其具体部署如下：东段将第七旅4个营部署在克节朗地区；炮兵第四旅两个步兵营配置在棒山口、达旺地区；第四师战术司令部及1个营位于吉米塘、下地地区；第五旅8个营分布在“苏班西里边区”、“西安边区”和“鲁希特边区”；第四军军部和第四师师部位于提斯普尔。西段，将专门受过山地战训练的第一一四旅的5个营分散配置在边境全线，其中1300余人分布在入侵中国境内的43个据点；旅部及1个营位于列城。投入的总兵力为1个军部、1个师部、4个旅部、21个步兵营，共22000人。印军的作战任务是：西部，“拔除”中国军队的21个据点，占领全部“有争议的”阿克赛钦地区；东部，占领塔格拉山（即拉则山）脊，将中国军队“赶出”塔格拉山。待这一切就绪后，印军总参谋部于10月18日下令：东北军区各部队，开始实行“里窝那”计划。在随后的两天里，印军在中印边界东西两段，同时发起了全面进攻。中国西藏、新疆边防部队于当天奉命反击，中印边境自卫反击战正式开始。
自卫反击战的经过和取得的胜利
中印边境自卫反击战，分为两个阶段。
战争的第一阶段，从1962年10月20日中国边防部队全面反击开始，到10月28日中国军队遵照政府声明停止对入侵印军反击为止。战前，根据中共中央和中央军委的指示，参战部队分别成立了两个前线指挥部，一是“西藏军区前线指挥部”负责东段指挥；二是“新疆军区康西瓦指挥部”，负责西段指挥。依据中央军委的统一意图，参战部队的主要部署为：东段，以西藏4个多团的兵力，首先粉碎克节朗地区印军的进攻，然后歼灭克节朗地区和可能由达旺地区来援之敌；西段，以新疆1个多团的兵力，首先粉碎印军进攻，然后歼灭侵入加勒万河谷和红山头之敌，并视情况扩张战果；同时，以西藏昌都、林芝、山南分区部队，向当面之敌反击，配合主要方向的作战。
1962年10月20日拂晓，中国西藏边防部队在西藏军区司令员张国华中将的指挥下，首先向侵占克节朗的印军第七旅实施反击。战斗打响后，在500门迫击炮和大炮的掩护下，担任主要突击任务的右翼部队迅速渡过克节朗河，向盘踞在枪等、卡龙、扯冬、绒不丢等处的入侵印军发起了强大攻势，仅经几个小时的激战，便逐一攻克了印军的阵地，全歼了其沿河布防的拉加普特联队二营主力，彻底、干净地清除了枪等，卡龙、扯冬、绒不丢等地的全部印军入侵据点。担负助攻任务的左翼部队，除以一部兵力配合右翼主攻部队，清除克宁乃桥的入侵印军据点外，主力部队直扑入侵印军的前哨阵地——沙则，印军凭借早就精心构筑的堑壕和上百个明暗地堡拼命阻挡，然而在兵力、火力都占优势且英勇异常的中国军队的强大攻势下，印军很快就被打得溃不成军。担任迂回任务的另一支中国部队则穿过一段人迹罕至的原始森林，直抵印军的另一要害据点——章多，双方激战的结果是驻守该地的印军廓尔喀联队一部全军覆没。与此同时，担任牵制任务的西藏昌都、林芝、山南分区部队也分别击退了当面印军的进攻。这样，西藏前指预定的作战任务在自卫反击战的第一天便大部完成，首战告捷。
在10月20日当天，西段战场上的中国新疆边防部队也同样取得了赫赫战果。当时，印度在中印边界西段投入的兵力主，要为印军一一四旅5个营约5600人，分散配置在新疆阿克赛钦西部约600公里正面的77个据点内，其中有1300余人分布在侵入中国境内的43个据点内。印军查谟·克什米尔国民军第十四营浸占红山头，杰特联队第五营侵占加勒万河谷。印军在这两处苦心经营，视之为侵占中国整个阿克赛钦地区的重要据点，因此也就成为中国新疆边防部队决心首先拔除的两个“钉子”。20日清晨，反击部队随着指挥部首长的一声令下，立即向加勒万河谷南、北两侧的入侵印军据点猛扑过去，左右夹击，势不可挡，不到一小时，就扫清了加勒万河谷地区入侵印军的全部据点。攻打红山头方向的中国边防部队兵分三路，利用巧妙的战法，虚虚实实、真真假假，打得印军晕头转向，不是被俘、就是被歼。也是仅仅一个多小时，我军的红旗就插上了红山头主峰。其获胜速度之迅捷，令前来增援的印军目瞪口呆，只好半途回撤，溜之大吉。
10月22日，中国国防部义正辞严地宣告：我军没有必要受非法的“麦克马洪线”约束。印度方面虽感失魂落魄，却仍不甘示弱，其东线战区司令森中将于当天乘直升飞机赶到东段入侵印军的后方基地达旺亲自督战，下令其残兵败将“不惜任何代价固守达旺”，顽抗到底。然而对于已成惊弓之鸟的印军官兵来说，无论是威吓还是打气已经不发生任何效力。23日，东段战场上的中国西藏边防部队兵分五路，连下邱散谋、吉米塘、龙布、永帮桥等地，乘胜追击，直捣达旺。达旺地区的入侵印军眼见大势已去，只得匆忙撤逃。中国边防部队又以一部渡过娘姆江曲，沿下地、龙拉、沙泽一线兼程急进。另一部在清除了棒山口入侵印军之后，乘势进击，于24日占领了东新桥等地。25日，几支反击部队相继会师于达旺。接着，其中一部继续向南推进到达旺河北岸。至此，中国西藏边防部队在东段战场上发起的克节朗——达旺之役大获全胜。全歼印军第七旅，并生俘该旅旅长季·普·达尔维准将，收复了克节朗河以南、达旺河以北、不丹以东、达旺以西的全部中国被占领土。
东段战场上的胜利捷报，极大地鼓舞了奋战在西段战场上中国新疆边防部队全体官兵们的斗志。10月21日至24日，新疆边防部队继全部肃清河尾滩防区的入侵印军之后，又在班公湖西岸的西里扎普、4400高地、绝拉沟、野营地等拔点攻坚战斗中，连战连捷，全歼印军。接着，奉命南下，扫荡侵入西藏阿里地区羌山口、约山口、巴里加斯等地的印军。几天之内，参战部队便从喀喇昆仑山开到冈底斯山，行程700余公里，26日赶到甲岗——狮泉河一带集结，接着兵分两路：右翼由甲岗——且坎——拉干赫尔方向迂回印军侧后，断其逃路；左翼沿狮泉河谷实施主攻，围歼印军于巴里加斯——卡日果一线。27日，两路部队对据巴里加斯之印军形成合围之势，并于次日打退了印军的进攻，收复了拉多和碟木绰克等地。印军不敌，我军遂收复巴里加斯、卡日果等地。10月28日，遵照中国政府的声明，各参战部队停止了对入侵印军的反击。第一阶段的战争，至此结束。
战争的第二阶段，从1962年11月16日中共中央、中央军委下令再次反击入侵印军开始，到11月21日中国政府宣布中国边防部队在中印边界全线停火为止。
军事斗争的胜利无疑为政治、外交斗争增添了至关重要的砝码。为了敦促印度当局改弦更辙，重新回到谈判桌上来，中国政府在自卫反击战刚刚开始后的第四天即10月24日，便发表了一项令世人瞩目的声明，提出了三项建议：
一、双方确认中印边界问题必须通过谈判和平解决。在和平解决前，双方尊重一九五九年十一月七日存在于双方之间的实际控制线，双方武装部队从这条线各自后撤20公里，脱离接触；
二、如果印度同意前项建议，中国愿意通过双方协商，把边界东段的中国边防部队撤回到实际控制线以北，同时，在边界的中段和西段，中印双方保证不超过实际控制线，即传统习惯线；
三、为了谋求中印边界问题的友好解决，两国总理再一次举行会谈，中国政府欢迎印度总理前来北京；如果印度政府有所不便，中国总理愿意前往新德里。
这项声明连同数日后中国边防部队停止反击的行动，再也清楚不过地向全世界表明：中印两国边界的争议只能通过和平协商求得公正合理的解决，而且，中国从一开始就无意利用自己在自卫反击战中的有利态势，向印度提出任何领土要求。中国政府的上述立场和态度，博得了全世界一切真正爱好和平的国家和人民的热烈欢迎和赞赏，甚至连英国的一位颇有影响的职业外交官事后都说：“一个大国不利用军事胜利索取更多的东西，有史以来这还是第一次”。
但是，中国政府的这些善意举措，竟被印度当局视之为“骗局”。它不仅粗暴地拒绝了中国政府的三项建议，公然要求恢复到1962年9月8日以前的即印军侵占中国大片领土后的边界状态，而且动员全国力量加紧备战，以图再发动一次军事冒险活动击败中国。
10月26日，印度领导人宣布全国处于“紧急状态”，并随即成立了“应付紧急情况”的内阁。
10月27日，美国驻印度大使加尔布雷斯发表了一番别有用心的讲话，说：“麦克马洪线是公认的国际边界，是约定俗成的。因而，我们认为它是东北边境特区的北部边界。”此言一出，令印度领导人兴高采烈，洋洋得意。
11月4日，印度宣布成立“国防会议”和“国防生产部”，加速生产军火武器。并且公开向美国等西方国家乞求军事援助。
到11月中旬，印度政府不顾军方的反对，在中印边界东、西两段增加了2个师部、9个旅以及炮兵、装甲兵部队各一部，总兵力达到3万人。其中第四师号称印军的“王牌部队”，且为“印军编制、装备、训练的试点部队”。同时，又因为得到了美国及时提供的“第一批价值700万美元的机动武器系统”，所以，尼赫鲁对印军的作战能力颇为门信，相信它能在同中国军队的再次较量中稳操胜券。待各部印军准备就绪后，便于11月14日、16日，在中印边界全线再次发动猛烈进攻。