Trở lại chiến trường Khu 5 trong kháng chiến chống Mỹ
Tầm vóc người chỉ huy kiên cường tại chiến trường Nam Trung Bộ gian khổ và ác liệt.
Sau Hiệp định Giơ-ne-vơ 1954, đất nước bị chia cắt làm hai miền. Khi cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước bước vào giai đoạn quyết liệt, đồng chí Đoàn Khuê được Đảng và Quân đội tin tưởng điều động trở lại chiến trường Khu 5 — nơi đối phương tập trung lực lượng quân sự khổng lồ và áp dụng những chiến thuật tàn bạo nhất để đè bẹp phong trào cách mạng.
Năm 1963, ông đảm nhiệm chức vụ Phó Chính ủy, rồi Phó Tư lệnh Quân khu 5. Chiến trường Khu 5 lúc bấy giờ nổi tiếng bởi sự ác liệt, địa hình bị chia cắt, nguồn cung cấp hậu cần cực kỳ khó khăn. Bằng kinh nghiệm thực chiến dày dạn và bản lĩnh vững vàng, đồng chí Đoàn Khuê đã cùng Bộ Tư lệnh Quân khu nghiên cứu nắm chắc quy luật tác chiến của quân Mỹ và quân đội Sài Gòn.
Ông cùng tập thể lãnh đạo đề ra nhiều phương án tác chiến sáng tạo, kết hợp chặt chẽ giữa chiến tranh chính quy và chiến tranh du kích, giữa tiến công quân sự và nổi dậy của quần chúng. Đồng chí luôn trực tiếp có mặt tại các trọng điểm chiến dịch, động viên cán bộ, chiến sĩ vượt qua mưa bom bão đạn, giữ vững vùng giải phóng, liên tục tiến công làm thất bại các chiến lược "Chiến tranh đặc biệt" và "Chiến tranh cục bộ" của đế quốc Mỹ.
