Med støtte fra Folkerepublikken Kina og Nord-Vietnam kunne Røde khmer gripe makten i Kamboddja i april 1975 etter å ha inntatt Phnom Penh. Duch og hans medarbeidere installerte flere fengsler i hovedstaden, blant annet Tuol Sleng. Til å begynne med ble Tuol Sleng ledet av In Lon med Duch som stedfortreder, men snar tetter ble In Lon forflyttet, og Duch fikk kommando over fengselet. Duch imponerte sine overordeade og ble utpekt til sjef for Santebal, Kampucheas hemmelige politi. Duch var meget nøye og opprettet et omfattende arkiv over de internerte med blant annet fotografier og avkrevde tilståelser.