1991年11月27日、キュー・サムファンはバンコクからカンボジアに帰国した。しかし、サムファンの乗った飛行機がポチェントン国際空港に着陸した途端、罵倒し傷付けようとする怒れる群衆に遭遇した。サムファンが市内に出ると、別の群衆が事務所に向かう道筋に並び、車に物を投げ付けた。事務所に到着すると彼はすぐに事務所に入り、直ちに中国政府に救援要請の電話を掛けた。それから間もなく、怒れる暴徒は建物内に殺到し、サムファンを追い求め、天井のファンに吊し上げようとした。結局キュー・サムファンは顔を血塗れにして梯子から脱出でき、直ぐにポチェントン空港に向かい、そこからカンボジアを脱出した。暴動はプノンペン政権により抑え込まれ、12月30日にようやくサムファンを含めたSNCプノンペン初会合は開かれた。しかし、クメール・ルージュは選挙をボイコットし、武装闘争を継続した為に非合法化された。1997年6月12日、ソン・セン粛清を機にタ・モクらが反乱を起こすと、ポル・ポトと共にジャングルに逃走したが追い詰められ、6月18日に投降した。以降、クメール・ルージュはタ・モクとヌオン・チアの支配下に置かれたが、ラナリットと交渉する必要から、サムファンは拘束されずに名目上の指導者とされた。その後、政府軍の攻勢と派内の分裂の結果、1998年12月にヌオン・チアと共に政府に投降した。2003年12月、公開文書で、民主カンボジア政権下での残虐行為の存在を認めた。しかし、これは1975年から79年までの200万人近くの人民への犯罪行為の責任を認めたものではないとし、自分の責任を否定した。 2006年8月29日の共同通信との会見でも、改めて虐殺への自身の関与を否定した。
こうしてクメール・ルージュは首都を追われたが、しかし国境地帯に多くの拠点を確保し、ベトナム軍やヘン・サムリン政権にゲリラ戦で対抗した。そして政権時代の「大量虐殺」のイメージを薄める為、サムファンが再び「表の顔」として登場する。1979年12月、人民代表議会、政府、軍、各省の合同大会が開催され、ポル・ポトの後任として民主カンプチアの新首相に選出され、また新たに結成された「カンボジア大民族統一愛国民主戦線」の暫定議長に選出された。さらに、ベトナムの進出に脅威を抱いたタイを初めとするASEAN諸国、中国、そしてアメリカの後押しにより、反ベトナム三派間の連合を模索した。そこでまず、1981年12月、カンプチア共産党は党中央委員会の決定により、公式に解散した。そして1982年6月22日、シハヌーク派、ソン・サン派、クメール・ルージュの三派による「民主カンプチア連合政府」の樹立協定に調印し、サムファンは外務担当副大統領に就任した。1980年代末に冷戦が終結し、カンボジア和平の機運が高まると、各種交渉に出席する。1988年7月の「ジャカルタ非公式協議」では交渉決裂し、記者会見でヘン・サムリン政権のフン・セン首相と双方で罵り合った。1990年6月の「東京会議」では、東京に来ながら会議をボイコットした。しかし、同会議では「カンボジア最高国民評議会」 (SNC) 設置案が合意に盛り込まれ、9月にはクメール・ルージュも条件付きで受け入れた。クメール・ルージュからはサムファンとソン・センがSNC構成員として参加した。1991年10月23日、パリ国際会議が開催され、サムファンはSNC構成員の一人として包括和平協定に署名した。
1975年4月17日にクメール・ルージュがプノンペン制圧すると、その3日後の4月20日朝、ポル・ポトに同行してプノンペン入りした。同年、党中央委員会事務局「第870号」において、統一戦線問題および経済・商業・産業・関税担当の特別顧問に任命され、慎重を要するとポル・ポトが判断した仕事も担当することになった。1976年1月に新憲法が採択され「民主カンプチア」が樹立され、同年4月にシハヌークが国家元首を「辞任」すると、人民代表議会第1期第1回全体会議により元首職にあたる国家幹部会議長に選出された。1976年1月の党大会までには党中央委員に昇格。1977年初頭には、党中央委員会事務局の責任者に就任し、党中央委員会常任委員会の決定を執行する立場となった。この2つの地位により、カンボジア国内の虐殺・粛清を知りうる立場にあったと見られる。1978年12月にベトナム軍がカンボジアに侵攻し、同軍が首都プノンペンに迫るなか、1979年1月6日に空港でシハヌークを見送った後、1月7日の夜明けにポル・ポト、ヌオン・チア、少数の護衛とともに数台の車に乗り、西部の町バタンバンに向けて逃走した。
1982年に日米欧で共通のデジタルビデオ記録・伝送フォーマットを策定する目的で標準化が行われた。この結果決まった4:2:2コンポーネント符号化規格がCCIR 601、現在のITU-R BT.601である。 ITU-R BT.601規格のサンプリング（標本化）周波数は、輝度信号Yが13.5MHz、色差信号R-Y,B-Yが各々6.75MHzである。ITU-R BT.601規格に則った信号（D1-VTRの入出力インターフェース信号）を「D1信号」と呼ぶこともある。続いてこの方式による放送業務用VTRの規格化が行われ、1986年にCCIR 657として制定後、ソニーとBTS（フィリップスとの合弁放送機器メーカー、その後フランスのThomsonに買収され現在はThomson Grass Valleyが継承）が対応するVTRを発売した。SDTV用VTRとしては最高画質であり、テレビコマーシャルの編集やコンピュータグラフィックスの出力など高画質を要求される分野で用いられたが、放送局では機器が高価なこと（VTRだけでなく編集設備もコンポーネント信号に対応させる必要がある、コンポジット映像信号用機器も残るので変換機器が必要など）、ビデオテープのランニングコストが高いことなどからD2-VTRの方が普及した。D1-VTRの入出力インターフェースの物理規格は、当初ECLレベルのパラレル式(ITU-R BT.656)であったが、ソニーが同軸ケーブルを用いたシリアル伝送方式を開発・普及させた（SMPTE 259Mとして規格化。SDIと略される。）ため、のちの圧縮技術を用いた放送業務用デジタルVTRの多くがSDIをインターフェース規格として採用した。また、プロダクションスイッチャ等のビデオ編集・制作機器も「D1信号」および「SDI」に対応した製品が普及している。