I desember 1978 brøt landets diplomatiske forbindelser med Vietnam sammen, etter flere år av grensekonflikter. Pol Pot fryktet et militært angrep fra Vietnam og valgte for å komme dette i forkjøpet å angripe Vietnam. Røde khmer-styrker rykket over grensen og plyndret noen vietnamesiske landsbyer, men ble trengt tilbake av vietnamesiske styrker. Kort deretter invaderte Vietnam, og inntok Phnom Penh den 7. januar 1979. Duch var blant de siste av de Røde khmerer som forlot hovedstaden. Han klarte ikke å ødelegge noen større deler av det minutiøst opprettede fengselsarkivet, men innen han flyktet beordret han at flere av de overlevende internerte skulle drepes.