Tháng 5-1970, ông Phạm Thượng Hàn tốt nghiệp trường Đại học Bách khoa Leningrad về nước, với tấm bằng đại học xuất sắc nên ông được phân vào giảng dạy ở khoa Điện, trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Tháng 12-1972, không quân Mỹ ném bom bắn phá miền Bắc lần 2, cán bộ và sinh viên nhà trường được lệnh sơ tán lên tỉnh Hà Bắc (nay là hai tỉnh Bắc Ninh và Bắc Giang). Là giảng viên trẻ với lòng đầy nhiệt huyết, ông Hàn và bạn cùng khoa Lê Ngọc Mậu đã xin ở lại với đội tự vệ trường để trông coi cơ sở vật chất của khoa và tham gia chiến đấu chống sự phá hoại của không quân Mỹ. Hàng ngày, ông Hàn lên phòng thiết bị của khoa ở nhà C1 để làm việc và kiểm tra đồ đạc. Một hôm, máy bay Mỹ ném bom khu Bách khoa, một quả bom rơi gần Hội trường C2 là nơi chứa vải cho công ty xuất nhập khẩu tạp phẩm Việt Nam (nay là Công ty cổ phần đầu tư và thương mại tạp phẩm Sài Gòn, viết tắt là TOCONTAP) nhưng không gây thiệt hại gì. Đang ngồi trong phòng, nghe tiếng máy bay nên ông vội chui xuống đường hầm dây điện. PGS Hàn nhớ lại: ‘‘Nếu bom nổ sập nhà C1 thì tôi cũng không thoát được’’.
Buổi tối, ông trèo lên nóc nhà A3, nơi đặt khẩu súng 12 ly 7 với các thành viên đội tự vệ cùng tham gia chiến đấu. Khi có còi báo động máy bay đến, khắp nơi trong thành phố đồng loạt bắn đạn lên chống trả, cả bầu trời sáng rực như pháo hoa. Hết một đợt ném bom, ông Hàn sẽ cùng một số thành viên trong đội tự vệ đi kiểm tra tình hình xung quanh trường Bác khoa. Lúc đến ao Công đoàn, ông thấy xác của hai sinh viên bị cháy đen thui do trúng bom, cảnh tượng đó ông không bao giờ quên. Ngày 30-12-1972, không quân Mỹ dừng ném bom bắn phá miền Bắc và phải ký kết hiệp định Pari để đi tới kết thúc chiến tranh.
Năm 1997, nhà trường tổ chức lễ kỷ niệm 25 năm Hà Nội – Điện Biên Phủ trên không – Chiến thắng B52, PGS.TS Phạm Thượng Hàn được mời đến tham dự và gặp mặt các thành viên trong đội tự vệ năm xưa. Mọi người cùng nhau ôn lại những kỷ niệm một thời kề vai chiến đấu. Kết thúc buổi lễ, mỗi người được tặng 1 chiếc phích làm kỷ niệm.
