Sihanouk cercò di mantenere un equilibrio ormai minato, rinunciando agli aiuti militari americani e protestando contro le operazioni militari nordvietnamite.
Dal 1966 al 1969 vi furono violenti focolai di insurrezione a carattere comunista che vennero repressi duramente e con difficoltà.
Durante una prolungata assenza di Sihanouk, che dopo le ormai consuete vacanze in Francia si era recato a Mosca e Pechino, il 18 marzo 1970 l'Assemblea nazionale votò all'unanimità la deposizione da capo dello Stato di Sihanouk e affidò poteri d'emergenza al primo ministro Lon Nol, sostenuto dall'istruita classe media di Phnom Penh, ma avversato dalla popolazione rurale, ancora fedele a Sihanouk e incoraggiata da quest'ultimo a resistere all'usurpatore.
Non ci sono prove di un coinvolgimento degli Stati Uniti nel colpo di Stato di Lon Nol, ma ci sono ragioni per cui alcuni elementi del personale dell'intelligence militare americano potrebbero aver appoggiato la presa del potere da parte di Lon Nol.