Ngày 28/3/1883, quân Pháp hạ thành Hưng Yên lần thứ hai, bọn quan lại hèn nhát bỏ thành chạy. Dương Văn Điển là người nghĩa khí, không chịu khuất phục kẻ cường quyền áp bức liền bàn với anh em thân tín trong chi họ mộ quân đánh Pháp. Dân trong vùng vốn biết tài đức của Dương Văn Điển lại sẵn lòng căm thù giặc Pháp và bọn quan lại nhà Nguyễn đầu hàng giặc nên nô nức tòng quân. Vì thế chỉ trong một tuần trăng số nghĩa quân được tuyển lựa đã lên tới trên 100 người. Ông hiểu rõ quân đội hơn dân bính ở chỗ tinh thông võ nghệ, am hiểu phép tiến lui, thông thạo các thế trận nên đã cùng Dương Văn Phô, Dương Văn Sáu, Phạm Văn Thọ chia quân thành đội ngũ luyện tập cách sử dụng đao, kiếm, cách bắn súng, cách dàn thế trận.

Sau lễ Tế cờ, Đổng quân vụ phong chức một số tướng lĩnh, Dương Văn Điển được phong là Lãnh binh, một số người dưới quyền ông được phong là hiệp quản, quản, đội, cai, bếp chỉ huy các đội, các cơ, các toán quân. Đổng Quân vụ Đinh Gia Quế giao cho ông về Phù Sa xây dựng thành căn cứ chống pháp ở ngoại đê sông Hồng. Trở về Phù Sa, Dương Văn Điển đã xây dựng ba làng Phù Sa, làng Ninh Tập thành một căn cứ chống quân Pháp từ tỉnh lỵ Hưng Yên theo đường đê sông Hồng và đường sông Hồng đánh vào phía Nam căn cứ Bãi Sậy

Dương Văn Điển hiểu rõ muốn đánh thắng quân Pháp chỉ có lòng dũng cảm chưa đủ mà còn phải có vũ khí tốt. Ông đã giao cho bà Hai Đạm là vợ mình về hai làng Hoàng Vân Nội và Hoàng Vân Ngoại, tổng An Lạc, huyện Đông Yên có nghề rèn truyền thống sản xuất được cả súng kíp; về chùa Tây Trù, xã Tứ Dân, huyện Đông Yên rèn vũ khí. Để nhanh chóng có nhiều súng bắn nhanh trang bị cho nghĩa quân, Lãnh Điển còn tổ chức nhiều trận đánh táo bạo vào các đồn binh địch với mục đích chính là cướp súng. Những trận đấu như thế xảy ra rất nhiều như trận: “Ngày 6/4/1889 Đề đốc Dương Văn Điển chỉ huy một đội quân trên 50 người, nắm được tin tên chỉ huy Soler đi vắng, giao quyền cho tên cai người Nam chỉ huy. Ông đã cho một số quân cải trang làm phụ nữ đem rau đến chợ Bình Phú bán, chợ ở sát đồn địch… Một người trong bọn đến giả vờ trò chuyện với lính gác rồi bất thình lình cướp súng của hắn. Lập tức những người khác xông vào đồn giết lính, cướp 12 khẩu súng. Địch ở Lực Điền, Thung Linh đến cứu viện thì nghĩa quân Lãnh Điển đã rút xa”.

Dương Văn Điển dùng lối đánh du kích như phục kích, tập kích, hỏa công, độn thổ, khi thì giả làm người đi chợ, khi là những nông dân bình thường xuất kỳ bất ý tiêu diệt quân Pháp, thu vũ khí rồi rút nhanh. Có lần ông cho hai nghĩa quân nhỏ bé nấp trong hai bó sậy do một nghĩa quân khỏe mạnh gánh vào đồn bán. Vào trong đồn, nghĩa quân đạp sậy tung ra giết lính, cướp súng rồi nhân lúc quân lính rối loạn rút lui an toàn.

Đội quân thường trực do Dương Văn Điển chỉ huy dao động từ 200 đến 300 người đều là quân thoát ly khỏi làng xã, hai phần ba được trang bị súng bắn nhanh, rất thiện chiến và tự túc được lương thực nên giữ kỷ luật nghiêm minh không tơ hào của dân, mà chỉ cướp thóc những nhà giầu, quan lại không nộp thuế cho nghĩa quân, chống lại nghĩa quân.

Từ năm 1883- 1884 Dương Văn Điển chỉ huy chiến đấu nhiều trận như trận đánh đám hào lý phản động ở các làng chống lại nghĩa quân. Các trận ông chỉ huy đánh quân Pháp ở Hoàng Vân, Giếng Vàng, Ngọc Nha, Kênh Khê. Bình Phú, Quán Cà… đã gieo mối kinh hoàng cho quân Pháp và quân Hoàng Cao Khải. 

Nghĩa quân Dương Văn Điển rất gan dạ, mưu trí, kiên cường đánh giặc, quân Pháp và quân Hoàng Cao Khải nghe nói đến quân Dương Văn Điển là sợ như sợ cọp.

Tháng 1/1886. quân Pháp thực hiện chính sách “Dùng người Việt, đánh người Việt” lập binh đoàn Bình định giao cho tên đại Việt gian Hoàng Cao Khải làm Tư lệnh trưởng. Được sự hỗ trợ đắc lực của bộ binh, công binh, pháo binh, hạm tầu và cả sĩ quan Pháp chỉ huy, Hoàng Cao Khải đã điên cuồng mở nhiều đợt tấn công vào nghĩa quân Bãi Sậy. Song nghĩa quân Dương Văn Điển dũng cảm được nhân dân ủng hộ đã đánh thắng nhiều trận trong đó có những trận Dương Văn Điển phối hợp với các thủ lĩnh khác như trận Cầu Ngàng (Kim Đồng), trận Hoàng Vân, Kênh Khê, Hoàng Nha, Quán Cà (Khoái Châu), Thung Linh, Bình Phú (Yên Mỹ).

Khiếp sợ Dương Văn Điển, tháng 6/1889 Morel, phó công sứ Hưng Yên cho lính về đóng ở Phù Sa và lệnh cho quân Pháp đóng trong tỉnh Hưng Yên phải truy kích ráo riết nghĩa quân Lãnh Điển, song ông đã khôn khéo tránh các cuộc truy kích của địch mà còn tổ chức các trận tập kích: phục kích lại chúng. Đánh không được, Morel viết thư dụ ông hàng, ông phản đối, Morel cho lính bắt mẹ ông và hẹn ông năm ngày ông phải ra hàng ở Kênh Khê nếu không chúng giết mẹ ông và triệt phá cả ba làng Phù Sa.

Dương Văn Điển là người chí hiếu với mẹ, ông phải ra hàng để cứu mẹ, nhưng lợi dụng lúc giặc sơ hở, ông cõng mẹ chạy trốn. Quân Pháp cho hai tên lính khố xanh trá hàng nghĩa quân để thực hiện âm mưu ám sát Dương Văn Điển, nhưng do nghĩa quân cảnh giác, nên chúng bị bắt khi chưa thực hiện được âm mưu đen tối.

Tháng 10/1889 quân Pháp đóng ở phủ lý Khoái Châu được lệnh truy kích ráo riết nghĩa quân Dương Văn Điển. Song Điển đã khôn khéo tránh các cuộc truy kích của địch và còn tổ chức các trận tập kích, phục kích chúng khiến cho bọn đi đánh lại bị đánh.

Tháng 8/1891, Dương Văn Điển thấy không thể nào hoạt động ở Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh được, ông giải tán nghĩa quân, khuyên mọi người lên Yên Thế gia nhập nghĩa quân Đề Thám, ông cùng Hiệp quản Dương Văn Phô, Hiệp quản Dương Văn Ké, Hiệp quản Lê Văn Cần tìm đường lên Hưng Hóa gia nhập nghĩa quân Đề Kiều. Ngày 21/8/1891 bốn ông đi đến làng Phương Cách, phủ Quốc Oai, tỉnh Sơn Tây thì bị lính của tri phủ Quốc Oai, và lính của tri huyện sở tại Phạm Hữu Đại bao vây. Các ông bị bọn lính bắt được lôi lên bờ chặt đầu. Sau khi Lãnh Điển hy sinh, quân giặc đưa đầu ông về Hưng Yên gọi lý trưởng đến nhận diện. Khi đó đầu Dương Văn Điển đã nát không nhận rõ, nhưng để yên chuyện lý trưởng công nhận đó là đầu Dương Văn Điển.