Die Eskalation des Vietnamkrieges begann mit dem Vorfall am Golf von Tonkin. Am 2. August 1964 wurde die USS Maddox, Ein amerikanischer Zerstörer wurde im Golf von Tonkin von drei nordvietnamesischen Torpedobooten angegriffen, als er eine Geheimdienstmission durchführte. Ein zweiter Angriff schien zwei Tage später stattgefunden zu haben, obwohl die Berichte lückenhaft waren (es scheint nun, dass es keinen zweiten Angriff gab). Dieser zweite „Angriff“ führte zu US-Luftangriffen gegen Nordvietnam und zur Verabschiedung der Resolution des Kongresses über Südostasien (Golf von Tonkin). Diese Resolution ermöglichte es dem Präsidenten, ohne formelle Kriegserklärung Militäreinsätze in der Region durchzuführen, und wurde zur rechtlichen Rechtfertigung für die Eskalation des Konflikts.
Als Vergeltung für den Vorfall im Golf von Tonkin erließ Präsident Lyndon Johnson Befehle für die systematische Bombardierung Nordvietnams, um die Luftverteidigung, die Industriestandorte und die Transportinfrastruktur zu schützen. Ab dem 2. März 1965, bekannt als Operation Rolling Thunder, dauerte die Bombardierungskampagne über drei Jahre und ließ im Norden durchschnittlich 800 Tonnen Bomben pro Tag abwerfen. Zum Schutz der US-Luftwaffenstützpunkte in Südvietnam wurden im selben Monat 3.500 Marinesoldaten stationiert, die als erste Bodentruppen in den Konflikt verwickelt waren.
Bis April 1965 hatte Johnson die ersten 60.000 amerikanischen Truppen nach Vietnam geschickt. Die Zahl würde bis Ende 1968 auf 536.100 ansteigen. Im Sommer 1965 führten US-Streitkräfte unter dem Kommando von General William Westmoreland ihre ersten größeren Offensivoperationen gegen den Vietcong durch und erzielten Siege um Chu Lai (Operation Starlite) und in das Ia-Drang-Tal. Diese letztere Kampagne wurde größtenteils von der 1. Luftkavalleriedivision bekämpft, die den Einsatz von Hubschraubern für die Hochgeschwindigkeitsmobilität auf dem Schlachtfeld vorantrieb.
Aus diesen Niederlagen lernend, verwickelte der Vietcong die amerikanischen Streitkräfte selten wieder in konventionelle, gewaltige Kämpfe, die es vorzogen, Angriffe und Hinterhalte zu treffen und auszuführen. In den nächsten drei Jahren konzentrierten sich die amerikanischen Streitkräfte auf die Suche und Zerstörung von Einheiten aus Vietnam und Nordvietnam, die im Süden operieren. Häufig verstärkte Großraummissionen wie die Operationen Attleboro, Cedar Falls und Junction City, amerikanische und ARVN-Truppen erbeuteten große Mengen an Waffen und Vorräten, griffen jedoch selten große Formationen des Feindes an.
In Saigon beruhigte sich die politische Situation ab 1967, als Nguyen Van Theiu zum Chef der südvietnamesischen Regierung aufstieg. Theius Aufstieg zur Präsidentschaft stabilisierte die Regierung und beendete eine lange Reihe von Militärjuntas, die das Land seit Diems Absetzung verwaltet hatten. Trotzdem zeigte die Amerikanisierung des Krieges deutlich, dass die Südvietnamesen nicht in der Lage waren, das Land allein zu verteidigen.