Malgré la peur de la domination vietnamienne traditionnellement ancrée dans les esprits cambodgiens, l'armée de Hanoï est aidée par les nombreuses défections de militaires khmers rouges, et accueillie avec soulagement par la population. La direction des Khmers rouges se replie le long de la frontière thaïlandaise : le général Kriangsak Chamanan, Premier ministre de la Thaïlande, s'inquiétant de la progression du poids politique vietnamien dans la région, laisse les hommes de Pol Pot trouver refuge sur son territoire. À Pékin, Ieng Sary est reçu par Deng Xiaoping, puis par Hua Guofeng, qui lui reprochent les erreurs stratégiques et annoncent leur souhait de voir les Khmers rouges renouer avec Sihanouk. La Thaïlande accepte de son côté de laisser la république populaire de Chine soutenir les Khmers rouges transitant sur son sol en échange de l'arrêt de l'aide chinoise à la guérilla du Parti communiste thaïlandais. Dès le , la radio des Khmers rouges, "La Voix du Kampuchéa démocratique", recommence à émettre, cette fois à partir du sud de la Chine. Le , la Chine procède à une invasion du nord du Viêt Nam dans le but proclamé de donner une leçon aux Vietnamiens. L'opération s'avère finalement plus difficile que prévu, et échoue à forcer le retrait des unités vietnamiennes du Cambodge ; les troupes chinoises se retirent du Viêt Nam à la mi-mars. En août 1979, Pol Pot et Ieng Sary sont jugés par contumace, dans un procès considéré comme par la communauté internationale, et condamnés à mort pour .