Jabarkan Kamboja Demokratis dari Pol Pot

Pada awal 1976 pihak Khmer Merah menahan Sihanouk dalam tahanan rumah. Pemerintah yang ada saat itu segera diganti dan Pangeran Sihanouk dilepas dari jabatannya sebagai kepala negara. Kamboja menjadi sebuah republik komunis dengan nama "Kamboja Demokratis" (Democratic Kampuchea) dan Khieu Samphan menjadi presiden pertama.

Pada 13 Mei 1976 Pol Pot dilantik sebagai Perdana Menteri Kamboja dan mulai menerapkan reformasi sosialis terhadap negara tersebut. Pengeboman yang dilakukan pihak AS telah mengakibatkan wilayah pedesaan ditinggalkan dan kota-kota menjadi penuh sesak (populasi Phnom Penh bertambah sekitar 1 juta jiwa dibandingkan dengan sebelum 1976).

Saat Khmer Merah memperoleh kekuasaan, mereka memindahkan rakyat dari perkotaan ke pedesaan di mana mereka dipaksa hidup di sawah-sawah yang dimiliki bersama. Rezim Pol Pot sangat kritis terhadap oposisi maupun kritikus politik; ribuan politikus dan pejabat dibunuh, dan Phnom Penh pun ikut berubah menjadi kota hantu yang penduduknya banyak yang mati karena kelaparan, penyakit atau eksekusi. Ranjau-ranjau darat (oleh Pol Pot mereka disebut sebagai "tentara yang sempurna") disebarkan secara luas ke seluruh wilayah pedesaan.

Pada akhir 1978, Vietnam menginvasi Kamboja. Pasukan Kamboja dikalahkan dengan mudah, dan Pol Pot lari ke perbatasan Thailand. Pada Januari 1979, Vietnam membentuk pemerintah boneka di bawah Heng Samrin, yang terdiri dari anggota Khmer Merah yang sebelumnya melarikan diri ke Vietnam untuk menghindari pembasmian yang terjadi sebelumnya pada 1954. Banyak anggota Khmer Merah di Kamboja sebelah timur yang membelot ke pihak Vietnam karena takut dituduh berkolaborasi. Pol Pot berhasil mempertahankan jumlah pengikut yang cukup untuk tetap bertempur di wilayah-wilayah yang kecil di sebelah barat Kamboja. Pada saat itu, Tiongkok, yang mendukung Pol Pot, menyerang Vietnam, dan

menyebabkan Perang Tiongkok-Vietnam yang tidak berlangsung lama.

Pol Pot, musuh Uni Soviet, juga memperoleh dukungan dari Thailand dan AS. AS dan Tiongkok memveto perwakilan Kamboja di Sidang Umum PBB yang berasal dari pemerintahan Heng Samrin. AS secara langsung dan tidak langsung mendukung Pol Pot dengan mengirim bantuan dana untuk Khmer Merah.

Jumlah korban jiwa dari perang saudara, konsolidasi kekuasaan Pol Pot dan invasi Vietnam masih dipertentangkan. Sumber-sumber yang dapat dipercaya dari pihak Barat  menyebut angka 1,6 juta jiwa, sedangkan sebuah sumber yang spesifik, seperti jumlah tiga juta korban antara 1975 dan 1979, diberikan oleh rezim Phnom Penh yang didukung Vietnam, PRK. Bapa Ponchaud memberikan perkiraan sebesar 2,3 juta—meski jumlah ini termasuk ratusan ribu korban sebelum pengambilalihan kekuasaan yang dilakukan Partai Komunis. Amnesty International menyebut 1,4 juta; sedngkan Departemen Negara AS, 1,2 juta. Khieu Samphan dan Pol Pot sendiri, masing-masing menyebut 1 juta dan 800.000.