Với 3 phần nội dung chính: Tầm nhìn chiến lược, Hà Nội 12 ngày đêm - Máu và Hoa, Hoa chiến thắng, trưng bày giúp công chúng hiểu sâu sắc hơn sự khốc liệt của cuộc tập kích chiến lược bằng B-52 của đế quốc Mỹ; giá trị của niềm tin, sự đoàn kết quân, dân một lòng quyết tâm vượt lên những đau thương, mất mát, sự đổ máu, hi sinh làm nên đài hoa chiến thắng để có được Thủ đô Hà Nội - thành phố vì hòa bình hôm nay.
Phần 1: Tầm nhìn chiến lược giới thiệu một số tài liệu, hiện vật như: bản đồ giới thiệu bối cảnh chung cuộc chiến tranh do đế quốc Mỹ gây ra ở Việt Nam giai đoạn 1964 - 1972; một số hình ảnh Chủ tịch Hồ Chí Minh, các đồng chí lãnh đạo Đảng, Nhà nước thăm, chỉ đạo các đơn vị lực lượng phòng không, không quân; một số tài liệu chỉ thị, nghị quyết, công điện… thể hiện sự chỉ đạo chiến lược sáng suốt, tài tình cùng những nhận định và dự báo sớm để nghiên cứu, chuẩn bị xây dựng lực lượng, con người, trang bị vũ khí để đánh thắng giặc Mỹ…
Phần 2: Hà Nội 12 ngày đêm - Máu và Hoa giới thiệu những sưu tập tài liệu, hình ảnh, hiện vật, những câu chuyện kể về cuộc sống sinh hoạt, lao động trong chiến tranh khốc liệt, về tinh thần chiến đấu và phục vụ chiến đấu của quân và dân Hà Nội trong 12 ngày đêm khói lửa cuối năm 1972.
Ở phần trưng bày này công chúng được xem một số hình ảnh của máy bay B-52 - con ma giặc trời từng là niềm kiêu hãnh của không lực Hoa Kỳ; cảm nhận được những mất mát đau thương, sự khốc liệt của cuộc tập kích chiến lược bằng B-52 của đế quốc Mỹ và cả tinh thần đoàn kết quân, dân một lòng quyết tâm vượt lên những đau thương, mất mát, sự đổ máu, hi sinh của Thủ đô Hà Nội qua nhóm hình ảnh, tài liệu, câu chuyện về sự tàn phá khốc liệt của B-52 tại Đài phát thanh Tiếng nói Việt Nam, khu dân cư Khâm Thiên, An Dương, Bệnh viện Bạch Mai, ga Hàng Cỏ, trường học, nhà thờ, chùa chiền, cầu Long Biên, Tổng kho Đức Giang... cùng nhóm hiện vật như: dụng cụ, thiết bị y tế Bệnh viện Bạch Mai; đồ dùng sinh hoạt, tượng thờ… bị bom Mỹ phá hủy.
Đáng chú ý, ở phần trưng bày còn giới thiệu những hình ảnh, hiện vật thể hiện niềm tin và hy vọng của người dân Thủ đô trong trận chiến với B52. Đó là những câu chuyện về cuộc sống, lao động, sản xuất phục vụ chiến đấu của những người ở lại, bám trụ tại các nhà máy, công sở: Nhà máy Điện Yên Phụ, Nhà máy Dệt 8-3, Nhà máy Nước Hà Nội, Đài phát thanh...; các lực lượng chức năng như dân quân tự vệ, người dân cứu thương, cứu hàng, cứu sập, tiếp tế đồ ăn, nước uống cho các trận địa pháo... Đó là hình ảnh, câu chuyện về hầm trú ẩn tại gia đình, cơ quan và trên đường phố… rồi hình ảnh, hiện vật, câu chuyện về cuộc sống nơi sơ tán, tình cảm của người dân nơi sơ tán.
Bên cạnh đó nhóm hình ảnh chiến đấu của lực lượng Phòng không - Không quân: Bộ đội tên lửa, bộ đội pháo cao xạ, bộ đội ra-đa, súng bộ binh, dân quân tự vệ... chiến đấu, bắn rơi máy bay B-52 của Mỹ; nhóm hình ảnh về sự quan tâm, động viên, chỉ đạo của các đồng chí lãnh đạo Đảng, Nhà nước, thành phố Hà Nội và sự ủng hộ của nhân dân thế giới; nhóm hình ảnh, hiện vật về những chiến thắng, chiến công: bắn rơi máy bay B-52, mảnh xác máy bay B-52, các địa điểm, địa danh, di tích lịch sử… cũng phần nào giúp công chúng cảm nhận được những chiến công rực lửa trong trận chiến “Điện Biên Phủ trên không” của quân và dân Thủ đô.
Phần 3: Hoa chiến thắng gồm những hình ảnh về Hà Nội yên bình, đón chào năm mới, mừng chiến thắng; sự kiện ký Hiệp định Paris chấm dứt chiến tranh, lập lại hoà bình ở Việt Nam; Hà Nội - thành phố vì hòa bình sau 50 năm chiến thắng “Hà Nội- Điện Biên Phủ trên không” đã thể hiện những thắng lợi của quân và dân Hà Nội trong 12 ngày đêm cuối năm 1972, diện mạo phát triển của Thủ đô sau 50 năm cũng như quan hệ ngoại giao, hợp tác Việt - Mỹ trong thời kỳ đổi mới, hội nhập quốc tế.
Phát biểu tại lễ khai mạc trưng bày, ông Nguyễn Văn Đoàn – Giám đốc Bảo tàng Lịch sử Quốc gia nhấn mạnh: “Qua các tư liệu, hình ảnh, hiện vật, câu chuyện của nhân chứng lịch sử, Bảo tàng hi vọng trưng bày chuyên đề “Máu và Hoa – Hà Nội 12 ngày đêm” sẽ giúp cho công chúng, đặc biệt là thế hệ trẻ hiểu thêm về cuộc sống, chiến đấu của người Hà Nội trong những tháng ngày khói lửa - một Hà Nội kiên cường, lạc quan, tin tưởng vào thắng lợi cuối cùng của cuộc chiến tranh chính nghĩa... Đồng thời góp phần giáo dục cho thế hệ trẻ hôm nay thêm tự hào về truyền thống cách mạng, quyết tâm học tập, rèn luyện để xây dựng và bảo vệ vững chắc Tổ quốc Việt Nam”.
Trưng bày diễn ra đến tháng 4/2023.