Entretemps, le Cambodge doit également faire face aux ambitions territoriales de la Thaïlande (ex-Siam), où le régime nationaliste du maréchal Plaek Pibulsonggram souhaite récupérer les territoires naguère abandonnés au Cambodge et au Laos lors des traités avec la France. En octobre 1940, un mois après l'invasion japonaise, la Thaïlande attaque l'Indochine française. Plusieurs mois d'affrontements sporadiques aboutissent à une médiation du Japon qui, désireux de s'allier avec la Thaïlande, donne raison aux exigences de cette dernière. Le Cambodge doit rétrocéder à son ancien suzerain les provinces de Battambang et Siem Reap. Poc Khunn, chef du mouvement khmer Issarak, apporte une caution nationaliste à ces annexions en devenant le représentant de Battambang au parlement thaï. En avril 1941, le roi Sisowath Monivong, miné par les préoccupations face aux impérialismes japonais et thaïlandais, meurt à l'âge de soixante-cinq ans. L'un de ses fils, le prince Sisowath Monireth, apparaît comme le successeur le plus probable au sein de la très nombreuse famille royale. Mais le gouverneur général Jean Decoux, chargé de superviser la succession au trône, préfère faire accéder au trône un petit-fils de Monivong et neveu de Monireth, le prince Norodom Sihanouk, alors âgé de dix-huit ans et jugé plus facilement malléable.