Trưng bày giúp công chúng hiểu hơn sự khốc liệt của những cuộc tập kích chiến lược bằng Không quân và Hải quân Mỹ khi leo thang phá hoại miền Bắc; tái hiện cuộc sống sinh hoạt, lao động của quân, dân Hà Nội (cuối năm 1972) với tinh thần đoàn kết chiến đấu và phục vụ chiến đấu vượt qua mất mát, đau thương, làm nên chiến thắng "Điện Biên Phủ trên không".

Đồng thời trưng bày giới thiệu cuộc sống của các phi công Mỹ trong Trại tạm giam Hỏa Lò cùng mong muốn chấm dứt chiến tranh để trở về với gia đình; câu chuyện về những ngày trao trả phi công Mỹ cách đây 50 năm (1973 – 2023). Những nỗ lực chung của Chính phủ Việt Nam và Hoa Kỳ nhằm khắc phục hậu chiến tranh cùng với sự nỗ lực của các tổ chức, cá nhân trong hoạt động ngoại giao nhân dân đặc biệt là các cựu chiến binh đã góp phần nối lại quan hệ giữa hai nước.

Theo đó, trưng bày chuyên đề "Thang âm cuộc chiến" được thể hiện qua 3 nội dung: Khúc ca chiến thắng, Dòng ký ức và Chung tay hàn gắn.

Về nội dung Khúc ca chiến thắng, trong 12 ngày đêm (18/12 - 30/12/1972), quân và dân miền Bắc trong đó có Hà Nội đã kiên cường chiến đấu, đánh trả cuộc tập kích chiến lược của quân đội Mỹ. Dưới mưa bom bão đạn, các lực lượng vũ trang mà nòng cốt là Quân chủng Phòng không Không quân đã chủ động, sáng tạo cùng nhân dân Thủ đô phát huy sức mạnh đánh địch. Bám trụ trận địa, những người con quả cảm vẫn bền gan, vững chí, quyết tâm tiêu diệt máy bay địch, làm một trận "Điện Biên Phủ trên không" lẫy lừng, đập tan cuộc tập kích chiến lược đường không quy mô lớn nhất của quân đội Mỹ.

Với tinh thần "sơ tán cũng là đánh địch", dưới sự lãnh đạo của Đảng bộ Thành phố, nhân dân Thủ đô khẩn trương sơ tán về các vùng ngoại thành. Hàng trăm phương tiện giao thông được huy động, hàng vạn gia đình hối hả rời khỏi nội thành... Ở những nơi sơ tán, người dân Hà Nội và người dân địa phương chia ngọt sẻ bùi, cùng nhau tăng gia sản xuất, ổn định cuộc sống. Dưới những hầm, hào trú ẩn, tiếng học bài vẫn vang lên rộn ràng.

Bước sang nội dung Ký ức, trong hoàn cảnh đất nước còn chiến tranh, cuộc sống của người dân còn nhiều khó khăn nhưng Chính phủ Việt Nam vẫn nỗ lực tạo điều kiện chăm sóc y tế, sinh hoạt thể chất, văn hoá, tôn giáo cho phi công Mỹ bị bắt giam trong Trại giam Hỏa Lò và các trại tạm giam khác ở miền Bắc.

Hằng tháng, phi công Mỹ được viết thư gửi về gia đình. Dịp Giáng sinh và đón năm mới, phi công Mỹ được tham gia chuẩn bị đón mừng ngày lễ và gửi những lời chúc tốt lành về gia đình. Vào dịp Giáng sinh, đón mừng năm mới, phi công Mỹ được tự tay chuẩn bị bữa ăn, trang trí phòng giam, học hát cho các buổi lễ. Những bức thư được viết nhiều hơn, giúp các phi công Mỹ vơi đi nỗi nhớ nhà. Nhiều phi công còn được thu âm những lời yêu thương gửi về cho gia đình và phát sóng trên Đài Tiếng nói Việt Nam. 

Cũng theo nội dung của Hiệp định Paris, toàn bộ phi công Mỹ trong các trại tạm giam ở miền Bắc Việt Nam được tập trung về Trại giam Hỏa Lò để trao trả cho Chính phủ Hoa Kỳ. Đợt trao trả đầu tiên được thực hiện vào ngày 12/2/1973 tại sân bay Gia Lâm, Hà Nội. Các đợt tiếp theo diễn ra vào ngày 18/2, ngày 4/3 và 14/3/1973. Vào hồi 15 giờ 20 phút ngày 29/3/1973, Chính phủ Việt Nam đã hoàn tất việc trao trả toàn bộ phi công Mỹ.

Khép lại với nội dung Chung tay hàn gắn, vào tháng 9/1988, Chính phủ Việt Nam và Hoa Kỳ bắt đầu hợp tác triển khai việc tìm hài cốt quân nhân Mỹ mất tích, khắc phục hậu quả bom mìn, giúp đỡ các nạn nhân chiến tranh… nhằm xoa dịu những nỗi đau thời chiến. Nửa thế kỷ đã trôi qua, nhiều cựu chiến binh Mỹ đã trở lại Việt Nam, thăm lại chiến trường xưa và thăm Di tích Nhà tù Hỏa Lò, để nhớ về một phần ký ức trong cuộc đời binh nghiệp.

Tại trưng bày du khách cũng sẽ có dịp chứng kiến một số bức thư và tranh vẽ của một số phi công Mỹ từng bị tạm giam tại Trại giam Hỏa Lò và một số trại giam khác: Thư, Đại úy Hải quân Robert Deane Woods viết gửi gia đình, được đọc, thu âm và phát trên Đài Tiếng nói Việt Nam nhân dịp Giáng sinh năm 1970; Thư, Đại úy Không quân Harold Eugene Johnson viết gửi gia đình, ngày 17/11/1970, được đọc, thu âm và phát trên Đài Tiếng nói Việt Nam nhân dịp Giáng sinh năm 1970; Tranh “Giáng sinh đầu tiên”, Trung tá Không quân Hervey Studdifort Stockman vẽ trong thời gian bị giam tại Trại giam Hỏa Lò, năm 1970....

Có mặt tại lễ khai mạc trưng bày, ông Nguyễn Văn Hùng - Pháo thủ số 1 Trung đội tự vệ Nhà máy Cơ khí Lương Yên tham gia bắn rơi 1 máy bay F111, tối 22/12/1972 không giấu được niềm xúc động: "Tôi làm việc tại Nhà máy Cơ khí Lương Yên, được tham gia Liên đội tự vệ Nhà máy trực chiến tại trận địa Vân Đồn. Trận địa có nhiệm vụ bảo vệ mục tiêu cầu Long Biên, Bệnh viện Hữu nghị Việt Xô, Bệnh viện 108 và một số mục tiêu khác. Tối ngày 22/12/1972, các đơn vị vào trực súng. Khi có lệnh bắn từ chỉ huy, tôi bắn 9 viên, đồng đội của tôi bắn được 10 . Tổng cộng 19 viên. Khói mịt mù. Vài ngày sau, chiếc F111 được xác định rơi ở Hòa Bình. Hơn 50 năm đã trôi qua, nhưng tôi chưa bao giờ quên được khoảnh khắc đó".

Trưng bày chuyên đề "Thang âm cuộc chiến" mở cửa từ ngày 6/12 đến ngày 30/6/2024 tại Di tích lịch sử Nhà tù Hỏa Lò.