Theo các văn bản đã ký giữa Chính phủ Pháp và Chính phủ Việt Nam, từ ngày 2 đến 5-10-1954, 422 cán bộ, nhân viên đội hành chính, 158 công an có vũ trang của đội trật tự phía Việt Nam sẽ vào nội thành để giải quyết các công việc phục vụ việc bàn giao vào ngày 7-10-1954.

Chiều 2-10, đoàn công tác vào nội thành. Sáng 3-10, Trưởng đoàn Việt Nam gặp Trưởng đoàn Pháp để trao đổi về trụ sở làm việc, thủ tục giới thiệu người có trách nhiệm của đôi bên ở các nơi bàn giao, kiểm tra công sở và công thự mà danh sách Pháp đưa còn thiếu. Thế nhưng, phía đoàn Pháp cử sĩ quan không đúng với nhiệm vụ và quyền hạn được quy định, gây nhiều trở ngại cho đội hành chính.

Tuy nhiên, trước khi vào Hà Nội, đội hành chính trật tự đã được Đảng bộ Hà Nội phổ biến kỹ về lập trường để tránh sa vào âm mưu khiêu khích của người Pháp. Phương châm nhất quán là đấu tranh kiên quyết nhưng mềm dẻo, dựa vào Hiệp nghị quân sự ở Phủ Lỗ để việc chuyển giao có lợi nhất.

Tổng số công sở phải kiểm kê là 189, trong đó có 61 công thự nhưng phía Pháp không đưa vào danh sách. Nhiều công sở không có bản kiểm kê làm sẵn, thiếu hồ sơ tài liệu và tài sản ở nhiều công sở đã bị chuyển xuống vùng đệm Hải Phòng.

Bưu điện Hà Nội lúc bàn giao chỉ còn lại một tổng đài công điện 1.500 số và gần 600 thuê bao nhưng địa chỉ không rõ ràng. Bên cạnh việc thuyết phục phía Pháp, các đội viên công tác chuẩn bị hồ sơ tài liệu, thu thập chứng cứ về việc họ chuyển tài sản.

Ngày 7-10, các đơn vị quân đội Việt Nam theo nhiều đường tiến về nội đô, việc đó có tác dụng tăng sức ép lên phía đoàn Pháp. Trưởng đoàn Việt Nam yêu cầu phía Pháp chỉ thị cho sĩ quan của họ tạo điều kiện thuận lợi cho đội hành chính thực hiện nhiệm vụ.

Sáng ngày 8-10, các đội công tác ngoại thành phối hợp với bộ đội tiến vào tiếp quản khu vực Quảng Bá, Cầu Giấy, Ngã Tư Sở và Quỳnh Lôi. Dù vẫn gây khó dễ song phía đoàn Pháp cũng hiểu rằng, họ chẳng thể ngăn cản việc bàn giao. Phía đoàn Việt Nam, tuy cương quyết song cũng ngầm chấp nhận bàn giao theo khối hoặc từng "mớ", không thể kiểm tra nội dung bên trong từng hồ sơ được.

Từ ngày 7-10, thành phố có hai bầu không khí trái ngược. Ở những nơi bộ đội đã tiếp quản là không khí hân hoan, vui mừng. Nhiều người đi bóc khẩu hiệu dán trên tường có nội dung lôi kéo bà con di cư vào Nam. Nhưng ở khu vực trung tâm và những nơi vẫn còn quân Pháp thì im ắng.

Trong trí nhớ của bà Lê Thị Sửu ở phố Hàng Gai: “Ngày mùng 8 và mùng 9, Hà Nội mưa rả rích. Các cửa hàng đều đóng. Đường phố vắng lặng. Không nhà nào dám mở cửa, ai liều lắm thì he hé, nhưng nghe tiếng xe ô tô nhà binh gầm rú trên đường là vội vã khép ngay. Vợ chồng tôi vừa mừng vừa lo. Từ lúc có tin bộ đội sẽ vào tiếp quản, có một người đã đến nhà tôi đưa cho một lá cờ, bảo khi quân Pháp rút đi thì treo trước cửa”.

Sáng 9-10, một số đơn vị bộ đội từ đường Đê La Thành chia làm 2 mũi tiếp quản khu vực quân sự Quần Ngựa, ga Hàng Cỏ, sân bay Bạch Mai, khu Đồn Thủy và thành Hà Nội vốn là cơ quan đầu não quân sự của Pháp.

Cũng trong sáng 9-10, tại sân vận động Magin dưới chân Cột cờ, đơn vị cuối cùng của Trung đoàn bộ binh Bắc Kỳ tiến hành làm lễ thu cờ. Dù mưa nhưng sĩ quan và lính Pháp, lính lê dương vẫn đứng nghiêm, mắt hướng lên lá cờ rủ xuống.

Tướng Masson, Chỉ huy trưởng lực lượng triệt thoái quân đội Pháp bước ra. Ông ta đứng nghiêm và lá cờ được kéo xuống. Hai hạ sĩ quan gấp lá cờ, trao vào tay một sĩ quan già đang đứng nghiêm chờ đón.

Viên sĩ quan già tiến lên mấy bước, ngực ông ta đeo đầy huân chương trong đó có Bắc đẩu Bội tinh. Ông chính là đại tá Argence, người đã ở Bắc Kỳ từ năm 1945. Tướng Masson quay về phía đại tá Argence ra lệnh cho ông này tiến lên. Sau khi đại tá Argence vào vị trí, tướng Masson đã trao lá cờ cho đại tá Argence.

Trên trang "Điện Biên Phủ" bằng tiếng Pháp, một hạ sĩ quan mô tả lễ hạ cờ ở Thành Hà Nội: “Yên lặng bao trùm vừa khớp với mưa gió lẫn nước mưa, trên mặt các sĩ quan là những giọt nước mắt lặng lẽ trong sự tuyệt vọng. Tiếng kèn vang lên trong buồn tẻ thống thiết đánh dấu sự kết thúc của một giai đoạn lịch sử”.

Trong lúc lễ thu cờ diễn ra ở trong thành thì các đội tiếp quản vẫn làm việc. Phố phường vẫn im ắng. Hai giờ chiều, những người lính Pháp được lệnh tập trung và đúng 16h họ đặt chân lên cầu Long Biên, đi xuống vùng đệm Hải Phòng. Từ lúc này, Hà Nội đã không còn bóng dáng quân Pháp.

Sáng 10-10-1954, người Hà Nội ùa ra đường phố. Lá cờ đỏ sao vàng tung bay trên Cột cờ thành Hà Nội. Không khí hân hoan vui mừng lan truyền khắp nơi vì thành phố đã được giải phóng.