1971年11月爲止，雙方的兵力部署基本完畢。印度在東巴方向投入的兵力共3個軍部、7個師，空軍12箇中隊，作戰飛機200架、海軍艦艇26艘，約17萬人；在西巴方向投入的兵力共13個師8個旅，空軍20箇中隊，作戰飛機300架，海軍艦艇20艘，約30萬人。巴基斯坦在東巴方向投入的兵力共4個步兵師，空軍兩個中隊，作戰飛機17架，約9萬人；在西巴方向投入的兵力共12個師6個旅，空軍20箇中隊，作戰飛機200架，海軍艦艇20餘艘，約25萬人。雙方兵力對比，在東巴方向，印軍佔有明顯優勢，巴軍處於劣勢；在西巴方向，兩軍旗鼓相當，印軍略佔優勢。

1971年11月21日，印軍向巴基斯坦發起小規模邊境進攻。12月3日下午，巴基斯坦總統被迫宣佈對印度的不宣而戰發動反擊。對於印度來說，這一宣戰正中下懷。印度總理英·甘地夫人興高采烈地向全國宣佈：“孟加拉的戰爭已經變成對印度的戰爭了。”至此，第三次印巴戰爭全面爆發了。戰爭在東巴和西巴兩個戰場展開。印度的戰略企圖是，東攻西守，以奪佔東巴爲最終目標。巴基斯坦的戰略指導方針則是全力固守各戰略要地，以此粉碎印軍的突擊行動。

面對巴軍猛烈的進攻，印軍一方面組織力量抵擋巴軍的進攻，另一方面在局部地區實施了反擊，還出動了大批的飛機對地面作戰進行了支援。由於巴軍防守薄弱，印軍進展順利，一舉攻佔巴基斯坦信德省2600平方千米的土地。另外，印軍還集中兵力對在克什米爾地區巴軍的前沿陣地發起了攻擊，雖然傷亡很大，但一舉搶奪了巴軍50多個哨所。印巴雙方在西巴方向重兵對峙，互有攻守，互有得失。印軍在西巴的行動主要是牽制巴軍,並未計劃向巴基斯坦更深遠的腹地推進。

達卡是東巴的政治、經濟、文化中心，也是印軍最終攻佔的目標。印軍計劃從西、北、東三面對達卡實施圍攻，從南面實施海上封鎖。西部印軍佔領庫爾納、傑索爾、傑尼達、法裏德普爾等要地後，越過馬杜馬提河和賈木納河，向達卡進攻，北部印軍奪取賈馬爾普爾和米門辛格後也向達卡挺進，東部印軍從昌德普爾、道德坎迪、拜那布巴扎爾一線越過梅格納河及布拉馬普特拉河後也直逼達卡。1972年12月11日，印軍各部隊競相向達卡進發，都想搶佔頭功。印軍動用了幾乎所有的直升機和船隻，運載人員、槍炮和坦克，越過河流障礙，向達卡逼近。爲了加快挺進速度，印軍有時利用直升機運送部隊，“跳躍式”前進。12月11日晚8時，印軍傘兵在達卡西北部實施空降，切斷了巴軍退路。到12月15日，印軍地面部隊已從東、北、西三面進抵達卡，空軍和海軍也對東巴實行了空中和海上封鎖，切斷了東巴與外界的聯繫。同時，印度還加強了對巴軍的心理攻勢。印度所有廣播電臺反覆地播放了馬內克肖給巴基斯坦人的一封勸降信，並在巴防區內空投了印有勸降信的傳單。爲加強心理攻勢，印空軍還加大了對巴基斯坦防禦地區的打擊力度，特別加強了對達卡城周圍20英里以內所有通道的攻擊。達卡巴軍在孤立無援，欲戰不能，欲退不得的絕境下，於12月16日，宣佈實行全線停火，向印軍投降。至此，戰爭基本結束，印度取得了這場戰爭的勝利。在戰果“非常滿意”後，印度立即見好就收，於12月17日，宣佈在西巴實行“單方面停火”，巴基斯坦政府接受了印度的停火建議，戰爭遂告結束。

第三次印巴戰爭印軍傷亡1.1萬人，損失飛機41架、坦克81輛、艦艇1艘。而巴軍約有9萬人被俘，損失飛機86架、坦克226輛、艦艇22艘。印度通過發動這場戰爭，將東巴基斯坦從巴基斯坦的版圖上分離出去，成爲獨立主權的孟加拉國。一舉解除了困擾印度多年的“東巴之憂”。印度之所以能取得這場戰爭的勝利，從作戰方面講主要原因有：一是周密計劃，精心準備，制定了避免兩線作戰，東重西輕，速戰速決的戰略方針，在某些方向上達成了戰爭的突然性；二是集中了優勢兵力，實施多路向心突擊，分割圍殲，使巴軍首尾難顧，相互不能策應；三是快速機動，加快進攻進程。作爲進攻一方，能夠做到正面進攻與迂迴、穿插相結合，地面攻勢與空中、海上行動相配合，充分發揮了進攻作戰的優勢。這尤其是在戰爭後期，印軍還使用了直升機和傘兵部隊，快速越過江河障礙，斷敵退路，使巴軍來不及組織有效的防禦，加快了戰役進程；四是各種攻勢行動互相配合，展開強大的心理戰，以強大的心理震撼使達卡守軍不戰而降。這些都是印軍取勝的重要因素。相比之下，巴基斯坦雖也取得了一些局部勝利，但在許多方面卻不無教訓可言。在政治、外交方面，巴政府平息內部動亂後，在積極爭取國際力量的理解和支持方面顯得軟弱無力；在軍事上，拘泥於陣地防禦，未能針對印軍的迂迴迅速機動兵力，組織新的防禦。西巴基斯坦軍隊也未能採取更爲積極有力的攻勢行動，以鉗制和阻滯印軍對東巴的進攻。