Với thất bại tại trận Điện Biên Phủ, người Pháp phải chuẩn bị rút khỏi Việt Nam. Tân thủ tướng Ngô Đình Diệm, với mục tiêu loại trừ thế lực thân Pháp, đã tìm cách chiêu mộ ông về hợp tác. Ngày 1 tháng 4 năm 1955, ông được đồng hóa cấp bậc Thiếu tướng Quân đội Quốc gia Việt Nam và được giữ chức vụ Quốc vụ khanh kiêm Ủy viên Hội đồng Quốc phòng trong Nội các của Chính phủ Ngô Đình Diệm thay thế Trung tướng Hòa Hảo Trần Văn Soái. Trước hành động này của ông, Hộ pháp Phạm Công Tắc đe dọa sẽ ra lệnh giải tán Quân đội Cao Đài để tước trừ quyền lực của các chỉ huy. Ngày 31 tháng 11 năm 1955, ông từ nhiệm chức vụ Quốc vụ khanh và Ủy viên Quốc phòng. Thượng tuần tháng 12 cùng năm, ông đưa 8.000 binh sĩ dưới quyền làm lễ quy thuận Chính phủ Ngô Đình Diệm. Đổi lại, ông được Thủ tướng Diệm đồng hóa cho ông cấp Trung tướng thuộc Quân đội Quốc gia.