Để cứu vãn tình thế và chiếm lại những địa bàn đã mất, đầu năm 1962, đế quốc Mỹ thực hiện Chiến lược "Chiến tranh đặc biệt”. Nội dung cơ bản của chiến lược này là càn quét, dồn dân vào ấp chiến lược trên quy mô lớn, đưa hàng triệu nông dân miền Nam vào trại tập trung, tách lực lượng cách mạng ra khỏi dân; tăng cường bắn pháo, ném bom, rải chất độc hoá học diệt sự sống trên mặt đất.
Trước tình hình đó, Nghị quyết của Bộ Chính trị về nhiệm vụ trước mắt của cách mạng miền Nam chỉ rõ: "…Tích cực xây dựng lực lượng về mọi mặt, nhất là xây dựng và phát triển lực lượng vũ trang tập trung của miền, quân khu…”.
Thực hiện chủ trương của Bộ Chính trị và Quân uỷ Trung ương, sau khi rút kinh nghiệm các chuyến vận chuyển đường biển từ Bắc vào Nam chưa thành công, Đoàn 759 quyết định để thuyền "Bạc Liêu” đi chuyến trinh sát, mở đường từ Bắc vào Nam. Thuyền gồm 6 người do đồng chí Bông Văn Dĩa là Bí thư chi bộ phụ trách.
Đêm 10/4/1962, thuyền rời cửa Nhật Lệ (Quảng Bình) đi về hướng Nam. Ngày 14/4/1962, khi thuyền đến vùng biển Nha Trang thì gặp tàu Mỹ. Chúng nghi ngờ và cho tàu chạy vòng quanh, quần đảo từ 8 giờ sáng đến 14 giờ chiều. Anh em trên thuyền phải bỏ hết hải đồ, la bàn xuống biển, đóng vai dân chài ra khơi đánh cá bị gió đẩy xa bờ. Khi địch không đeo bám nữa, thuyền tiếp tục hành trình về hướng Nam. Ngày 18/4/1962, thuyền tới cửa Bồ Đề (thuộc xã Tân Ân, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau), đi vào cửa Rạch Ráng. 10 giờ đêm hôm đó, thuyền cập vào Vàm Lũng. Nghiên cứu, khảo sát bến xong, thuyền Bạc Liêu quay trở ra miền Bắc. Chuyến đi trinh sát, mở đường từ Bắc vào Nam đã thành công.
Trung tuần tháng 8/1962, Quân uỷ Trung ương thông qua Nghị quyết mở đường vận chuyển chiến lược trên biển. Bắt đầu từ đây, Đoàn 759 bước vào giai đoạn vận chuyển mới. Đoàn nhận bàn giao 4 tàu gỗ từ Xưởng đóng tàu I (Hải Phòng) và tiếp nhận bổ sung cán bộ.
Những cán bộ, chiến sĩ Đoàn 759 đi chuyến mở đường đầu tiên (T10/1962).
Đêm 11/10/1962, chiếc tàu gỗ đầu tiên chở 30 tấn vũ khí đã rời bến Đồ Sơn (Hải Phòng) lên đường đi Cà Mau do đồng chí Lê Văn Một làm Thuyền trưởng, đồng chí Bông Văn Dĩa làm Chính trị viên cùng 11 thủy thủ. Ngày 19/10, tàu vào bến Vàm Lũng an toàn. Đường biển nối liền hậu phương lớn miền Bắc với tiền tuyến lớn miền Nam đã trở thành hiện thực, tạo tiền đề cho những chuyến vận chuyển thành công tiếp theo của cán bộ, chiến sĩ Đoàn 759.
Phát huy kết quả của tàu thứ nhất, lần lượt tàu thứ hai, thứ ba và tàu thứ tư tiếp tục vượt biển vào bến Cà Mau. Để đảm bảo bí mật cho tuyến vận tải đặc biệt, những chiếc tàu của Đoàn 759 phải cải hoán thành tàu đánh cá, không có số hiệu cố định, xen kẽ, trà trộn vào những đoàn tàu đánh cá của ngư dân, tên gọi Đoàn tàu không số xuất hiện là bởi vậy. 4 chuyến trong 2 tháng đã vận chuyển 111 tấn vũ khí cho Khu IX an toàn.
Khi tuyến đường vận tải biển được khai thông, những tấn vũ khí đầu tiên đến với lực lượng vũ trang Cà Mau (10/1962), Chủ tịch Hồ Chí Minh đã gửi điện biểu dương khen ngợi, đồng thời nhắc nhở cán bộ, chiến sĩ đoàn 759: "…hãy nhanh chóng rút kinh nghiệm, tiếp tục vận chuyển nhanh hơn nữa, nhiều hơn nữa vũ khí cho đồng bào miền Nam giết giặc".
Để có những phương tiện vận chuyển tốt hơn đi trong mọi thời tiết, Quân uỷ Trung ương chủ trương nhanh chóng đầu tư, trang bị cho Đoàn 759 loại tàu vỏ sắt trọng tải từ 50 tấn đến 100 tấn. Cuối năm 1962, Bộ Tổng Tư lệnh đề nghị Xưởng đóng tàu III (Hải Phòng) thuộc Bộ Giao thông vận tải đảm nhiệm việc đóng tàu vỏ sắt.
Ngày 17/3/1963, chiếc tàu vỏ sắt đầu tiên do đồng chí Đinh Đạt làm Thuyền trưởng, đồng chí Nguyễn Văn Tiến làm Chính trị viên chở 44 tấn vũ khí đã vào bến Trà Vinh an toàn.
Cán bộ, chiến sĩ trong đội tàu sắt đầu tiên. Người đeo quân hàm là Chính ủy Võ Huy Phúc.
Xưởng đóng tàu III (Hải Phòng) tiếp tục cho hạ thủy chiếc tàu thứ 2, rồi tàu thứ 3, thứ 4, thứ 5 và tàu thứ 6. Nhờ đó, trong năm 1963, Đoàn 759 đã tổ chức đi nhiều chuyến chở theo hàng hóa, vũ khí lặng lẽ, bí mật, nối tiếp nhau rời bến, cập bến chi viện cho chiến trường miền Nam.
Mỗi chuyến ra khơi là một thử thách đầy khó khăn, gian khổ, căng thẳng, hiểm nguy đối với cán bộ, chiến sĩ. Họ không chỉ vượt sóng gió mà còn phải đấu trí với kẻ thù.
Trong Đoàn, không tàu nào biết tàu nào; trước khi lên đường, cán bộ, chiến sĩ không tiếp xúc bạn bè, người thân. Nhờ tổ chức tốt, kỷ luật nghiêm, ý thức trách nhiệm cao, tinh thần vững vàng và trình độ chuyên môn giỏi, những chuyến đi của Đoàn đều hoàn thành tốt nhiệm vụ và giữ được bí mật.
Chỉ trong vòng 1 năm, Đoàn 759 đã thực hiện 29 chuyến hàng vào Nam Bộ, vận chuyển 1.430 tấn vũ khí cho chiến trường, đạt hệ số vận chuyển cao. Đây là chiến công to lớn trực tiếp góp phần quan trọng vào chiến thắng của quân và dân miền Nam.
Phát huy kết quả vận chuyển bằng đường biển chi viện cho chiến trường Nam Bộ, Bộ Quốc phòng chỉ thị cho Khu VII mở bến đón tàu, để vận chuyển vũ khí từ miền Bắc vào thẳng chiến trường miền Đông Nam Bộ.
Đoàn 759 được lệnh chuẩn bị 1 tàu chở vũ khí đột phá mở đường mới vào bến Bà Rịa. Đêm 26/9/1963, chiếc tàu gỗ mang số hiệu 41 do đồng chí Lê Văn Một làm Thuyền trưởng, đồng chí Đặng Văn Thanh làm Chính trị viên cùng 11 thuỷ thủ, chở 18 tấn vũ khí xuất phát tại cảng Bính Động (Hải Phòng).
Tàu đã đi trong mưa bão để tránh tàu tuần tiễu, tuần tra của địch. Khi tới khu vực đảo Phú Quý thì tàu chuyển hướng vào bến. Khó khăn lúc này là chưa bắt được liên lạc với ban phụ trách bến theo kế hoạch; trời sắp sáng, thủy triều bắt đầu xuống, trên đường vào bến tàu bị mắc cạn gần đồn Phước Hải của địch; để giữ bí mật lâu dài, ban phụ trách bến yêu cầu phá hủy tàu ngay trong đêm.
Song cán bộ, chiến sĩ Tàu 41 đã hạ quyết tâm không phá tàu, tuy mắc cạn gần địch nhưng chưa bị lộ nên đề nghị lực lượng ở bến cùng cán bộ, chiến sĩ trên tàu nhanh chóng bốc dỡ vũ khí đưa vào bờ.
Hôm sau, Bí thư chi bộ Đặng Văn Thanh và thợ máy Huỳnh Văn Sao ở lại giữ tàu đã bình tĩnh, mưu trí, gan dạ, linh hoạt xử lý tình huống đấu trí với kẻ thù, do đó đã giữ được bí mật tuyệt đối cho chuyến đi quan trọng mở bến chi viện vũ khí cho Khu VII vào Bà Rịa thành công.
Những chiến sĩ chở vũ khí vào Bà Rịa góp phần làm nên chiến thắng Bình Giã (1964).
Với thành tích vận chuyển vũ khí cho chiến trường, tháng 9-1963, Đoàn 759 đã được Quốc hội, Chính phủ tặng thưởng Huân chương Chiến công hạng Hai; Tàu 41 được tặng Huân chương Quân công hạng Nhất; Tàu 43, 54, 55, 56 được tặng Huân chương Chiến công hạng Nhất; Tàu 42, 67, 68 được tặng Huân chương Chiến công hạng Nhì.
Tháng 8-1963, Quân uỷ Trung ương quyết định giao Đoàn 759 trực thuộc Quân chủng Hải quân. Ngày 29/1/1964, Bộ Quốc phòng quyết định đổi phiên hiệu Đoàn 759 thành Đoàn 125.
Dưới sự lãnh đạo và chỉ đạo trực tiếp của Đảng uỷ, Bộ Tư lệnh Quân chủng Hải quân, Đoàn 125 đã khẩn trương củng cố tổ chức và ổn định mọi mặt; vừa xây dựng, vừa vận chuyển. Đoàn 125 không ngừng trưởng thành và đạt nhiều thành tích mới.
Số vũ khí Đoàn vận chuyển đã đến được với chiến trường Nam Bộ, cực Nam Trung Bộ và Khu V đúng lúc, đáp ứng kịp thời sự mong đợi của chiến trường; trực tiếp góp phần cùng các lực lượng vũ trang ở đây nhanh chóng phát triển thế tiến công, giành nhiều thắng lợi oanh liệt như: Chiến thắng ấp Bắc, Đầm Dơi, Cái Nước, Chà Là, Vạn Tường, Ba Gia, Bình Giã...