Trước tình hình miền Nam trên đà nguy cấp do sức tấn công của quân giải phóng, ngày 28/3/1975, tướng Uây - Oen (Tham mưu trưởng Lục quân Mỹ) cùng phái đoàn quân sư Nhà Trắng vội vã đến Sài Gòn để bàn việc chống trả. Địa bàn Xuân Lộc - Long Khánh nằm ở phía Đông Bắc thủ phủ Sài Gòn được chọn làm "tuyến phòng thủ thép" để giữ Sài Gòn. Chính quyền Sài Gòn quyết tâm phải "tử thủ" Xuân Lộc nên điều nhiều đơn vị quân như: Thiết đoàn 22 kỵ binh, Tiểu đoàn biệt động, Sư đoàn 18 với Chiến đoàn 43, Chiến đoàn 52, Chiến đoàn 48... và đội quân địa phương với 9 tiểu đoàn bảo an, 3 đại đội biệt lập, lực lượng cảnh sát... đóng giữ những khu vực trọng yếu.
Quân giải phóng tiến vào giải phóng thị xã Long Khánh ngày 21/4/1975 (ảnh tư liệu).
Thời điểm này, Trung ương Cục, Quân ủy và Bộ Tư lệnh Miền mở chiến dịch Xuân Lộc. Lực lượng tham gia gồm: Quân đoàn 4 (Sư đoàn 1, Sư đoàn 7, Trung đoàn độc lập 95B, Sư đoàn 6 Quân khu 7 và lực lượng vũ trang tỉnh Bà Rịa - Long Khánh, huyện Xuân Lộc, thị xã Long Khánh). Sở chỉ huy chiến dịch đặt tại Bắc sông La Ngà, Sở chỉ huy tiền phương đóng tại ấp Bảo Vinh.
Các hướng tấn công như sau: Sư đoàn 7 tấn công hướng Đông Long Khánh, đánh chiếm hậu cứ Sư đoàn 18 ngụy, Sư đoàn 341 từ hướng Bắc đánh chiếm các mục tiêu trung tâm Long Khánh. Sư đoàn 6 tấn công hướng Tây tiêu diệt các chốt địch trên lộ 1, chặn quân chi viện Quân đoàn 3 ngụy. Trong khi đó, Đội biệt động và trinh sát vũ trang Long Khánh phân tán thành nhiều bộ phận, phối hợp hướng dẫn cho quân chủ lực tấn công vào thị xã... Tiểu đoàn 445 và các đơn vị K8, Đại đội 207 huyện Cao Su, Đại đội 34, 41 huyện Châu Đức và các đơn vị khác của tỉnh, huyện hình thành mũi tấn công từ hướng Nam.
Ngày 9/4/1975, Chiến dịch Xuân Lộc mở màn. Các cánh quân theo kế hoạch tác chiến tấn công địch tại Long Khánh từ nhiều hướng. Trong một thời gian ngắn, hàng loạt các khu vực đóng chốt, kho tàng, công sở, mục tiêu của địch bị quân giải phóng tấn công, phá hủy. Sau một ngày, quân địch bị tổn thất nặng nề và quân giải phóng cắm cờ trên dinh tỉnh trưởng. Thế nhưng, trận chiến ác liệt đã xảy ra khi địch tăng cường viện binh, đánh trả và sử dụng những vũ khí sát hại nguy hiểm. Địch đã dùng bom CBU (loại bom hơi ngạt, đốt cháy oxy) thả xuống chiến trường và gây tổn thất lớn về nhân mạng cho quân giải phóng (hiện nay địa điểm này chưa được xác định chính xác). Cuộc chiến giằng co, quyết liệt.
Quân giải phóng thay đổi chiến thuật tấn công địch. Theo đó, lực lượng chủ lực tạm thời rút khỏi trung tâm thị xã Long Khánh để củng cố, sử dụng lực lượng dự bị mạnh bất ngờ tấn công tiêu diệt Chiến đoàn 52 Sư đoàn 18 ngụy tại Kiệm Tân, Dầu Giây. Đồng thời đánh chiếm cao điểm Núi Thị, tách Xuân Lộc khỏi chi viện của địch từ hướng Tây. Quân lính tại Xuân Lộc bị cô lập hoàn toàn.
Sau 12 ngày đêm chia cắt, tấn công, quân giải phóng đánh cho địch tan rã nhiều nơi. Số quân còn lại Long Khánh không còn hy vọng được sự chi viện của địch từ Biên Hòa, Sài Gòn. Tại các địa bàn xã, lực lượng cách mạng địa phương nổi dậy. Quân lính địch tan rã và tìm cách bỏ chạy về Trảng Bom theo quốc lộ 1 về Vũng Tàu theo tỉnh lộ 2.
Tượng đài chiến thắng Long Khánh, biểu tượng chủ nghĩa anh hùng cách mạng của quân và dân Long Khánh
1 giờ sáng ngày 21/4/1975, quân ta mở đợt tiến công cuối cùng vào Xuân Lộc, nhưng toàn bộ Sư đoàn 18 và Tiểu khu Long Khánh đã rút chạy khỏi Xuân Lộc từ 10 giờ đêm 20/4/1975. Trên hướng tỉnh lộ số 2, Đại đội 41 chặn đánh tàn quân địch, bắt sống hàng trăm tên, trong đó có đại tá Phạm Văn Phúc - Tỉnh trưởng tỉnh Long Khánh. Đến 8 giờ sáng ngày 21/4/1975, những sắc lính của quân đội chính quyền Sài Gòn ở Long Khánh tháo chạy. Tuyến phòng thủ cuối cùng của địch ở Xuân Lộc bị đập tan, cửa ngõ tiến vào Sài Gòn của quân giải phóng được mở. Giải phóng hoàn toàn Long Khánh.
Tòa hành chính Long Khánh gắn liền với những sự kiện trong cuộc đấu tranh chống ngoại xâm (đặc biệt là trong Chiến dịch Xuân Lộc) được Nhà nước xếp hạng di tích cấp quốc gia. Trong bước đường phát triển, người Long Khánh có quyền tự hào với truyền thống đấu tranh hào hùng cho mảnh đất Đồng Nai kiên cường. Đến hôm nay, thành phố Long Khánh đã có một diện mạo mới, sau hơn 50 năm kể từ ngày đất nước thống nhất.