Ngày đầu thành lập trường cấp II – III, cấp III chỉ có một lớp 8 với tổng số 23 học sinh và có 16 học sinh tốt nghiệp số còn lại tham gia nhập ngũ, một số khác rời ghế nhà trường thực hiện các nhiệm vụ khác nhau theo nhu cầu nhà nước khi đó. Tất cả học sinh lúc đều là con em các dân tộc cư trú tại Lai Châu theo học. Ban đầu, trường học nhờ địa điểm “Khu ký túc xá Châu Mường Lay tại Đồi Cao (Nay là trường phổ thông Dân Tộc Nội Trú Tỉnh). Thời kỳ này giáo viên cấp III chỉ có 04 thầy là: Thầy Nguyễn Văn Minh Hiệu trưởng, kiêm giảng dạy môn chính trị - Địa lý; Thầy Trần Đồng Minh dạy môn Văn – Lịch sử; Thầy Trần Văn Đang dạy môn Sinh – Hóa; Thầy Hoàng Nguyên Cô dạy môn Toán – Vật lý – Trung văn. Cả một khu vực rộng lớn phía bắc của tỉnh Lai Châu thời đó chỉ có một trường cấp III. Sự kiện này đã thỏa mã ý nguyện, niềm mong ước của nhân dân các dân tộc Tây Bắc. Đây cũng là ý chí, sự quan tâm của Đảng và nhà nước ta.
Dựng lên trong bom đạn chiến tranh với bộn bề thiếu thốn trường lớp chỉ là nhà gỗ, vách đất, mái lá nhưng các thầy, các cô đã quyết tâm bám lớp bám trường. Thầy Nguyễn Văn Minh hiệu trưởng nhà trường giai đoạn 1963 – 1965 cùng các thầy cô giáo khi ấy phần lớn từ dưới xuôi xung phong lên Tây Bắc. Với lòng yêu nghề, mến trẻ, đi theo tiếng gọi của non song, các thầy, các cô đã vượt mọi gian khó mang con chữ đến với bản làng với học sinh các dân tộc miền Tây Bắc thân yêu. Đáp lại công thầy, nhiều học sinh đã trèo non lội suối, vượt qua chiến tranh bom đạn, đi bộ hàng tuần để đến trường học. Có phải vì vậy mà các thế hệ học trò đã trưởng thành, vững tin, và phát triển song hành cùng với sự đi lên của đất nước, sự hồi sinh của dân tộc sau hai cuộc kháng chiến thần kỳ, và cả sự tự hào của mỗi học trò miền Tây Bắc đã lớn lên trên mảnh đất lịch sử hào hùng với chiến thắng Điện Biên Phủ “Lừng lẫy năm châu chấn động địa cầu”.
Khi đế quốc Mĩ leo thang bắn phá miền Bắc năm 1965, nhà trường sơ tán về xã Pa Ham huyện Mường Lay (Nay là xã Pa Ham huyện Mường Chà) cách thị trấn Lai Châu 28 km trên trục đường quốc lộ số 6 nối giữa Thị trấn Lai Châu và Tuần Giáo. Những lớp học mái lá, vách liếp lại được dựng lên tạm bợ che nắng, che mưa để thầy trò tiếp tục dạy và học. Ngày ấy thầy giáo Nguyễn Huy Triết hiệu trưởng nhà trường cùng với các thầy, các cô vừa là cha mẹ chăm lo cho các em học sinh nơi ăn, chốn ở, vừa là điểm dựa tinh thần cho các em vượt qua nỗi sợ hãi của đạn bom. Khó khăn, gian khổ là vậy nhưng dưới mỗi mái lá, dưới hầm chống đạn, sự nghiệp giáo dục của nhà trường vẫn không ngừng phát triển.
Sau bốn năm sơ tán, tháng 3 năm 1969 trường chuyển về khu Bản Ổ thuộc xã Lay Nưa, Huyện Mường Lay (nay là Bản Ổ, thuộc xã Lay Nưa Thị xã Mường Lay), lúc này thầy giáo Nguyễn Văn Thành là hiệu trưởng giai đoạn 1968 – 1971, sau đó là thầy Trần Văn Đang hiệu trưởng giai đoạn 1971 – 1972. Ổn định tại đó đến năm 1971, trường lại chuyển về khu vực Nậm Cản Thị xã Lai Châu (Khi ấy thị trấn Lai Châu đã được đổi thành thị xã Lai Châu, nay là khu Nậm Cản thị xã Mường Lay).
Năm 1972 trường phải sơ tán vào khe thủy điện Nậm Cản. Đến năm 1973 chuyển về địa điểm Nghé Toong (nay là khu Chi Luông Thị xã Mường Lay) giai đoạn này là thầy Nguyễn Văn Sính làm hiệu trưởng giai đoạn 1972 – 1977, Thầy Quàng Văn Binh là hiệu trưởng giai đoạn 1977 – 1978, thầy Nguyễn Đông Phong giai đoạn 1978 – 1979, thầy Lò Duy Trinh giai đoạn 1979 – 1980, thầy Hà Quý Minh 1980 – 1982, thầy Đinh Trọng Mại 1982 – 1988, thầy Vũ Văn Phương 1988 – 1996, thầy Nguyễn Trung Đức 1996 – 2004, thầy Dương Xuân Trường 2004 -2014. Thầy Hoàng Công Huy từ 2014 đến nay
Năm 1994 khi chuyển trung tâm tỉnh Lai Châu về huyện Điện Biên (nay là thành phố Điện Biên Phủ - Tỉnh Điện Biên), thị xã lại trải qua một giai đoạn đầy biến động nhưng không vì thế mà làm gián đoạn sự nghiện giáo dục của nhà trường, nhà trường vẫn là một trong những đơn vị đi đầu trong tỉnh về chất lượng dạy học.
Năm 2004 khi có quyết định phê duyệt dự án thủy điện Sơn La, thị xã Lai Châu là một trong những địa phương nằm trong vùng lòng hồ của thủy điện, đồng thời cũng trong năm 2004 tỉnh Lai Châu được tán thành hai tỉnh Điện Biên, và tỉnh Lai Châu và địa giới hành chính là con Sông Đà. Thị xã Lai Châu chính thức đổi tên thành thị xã Mường Lay thuộc về tỉnh Điện Biên.
Ngày 17 tháng 10 năm 2007 nhà trường chính thức di chuyển vào khu tái định cư Nậm Cản, học nhờ trường THCS Nguyễn Bá Ngọc, thiếu thốn, khó khăn mọi bề nhưng được sự quan tâm của cấp ủy chính quyền địa phương, của sở GD&ĐT, sự giúp đỡ của các doanh nghiệp và đặc biệt là sự nỗ lực vượt khó hết mình của tập thể các thầy cô giáo đã giải quyết cơ bản những khó khăn, để thầy trò yên tâm công tác và học tập. Tháng 8 năm 2009 trường chuyển về địa điểm chính thức tại Phường Na Lay thị xã Mường Lay. Dù bề bộn khó khăn, việc dạy học ở trường vẫn được duy trì ổn định và phát triển.