Norodom mới lên ngôi được hơn một năm thì trong triều có nội phản, ông
phải lưu vong sang Bangkok. Do thư giới thiệu của một giám mục người
Pháp ở Kam-pu-chia tên là Miche, Norodom đã được Xiêm giúp tàu đưa về
Đế Đô. Từ đó Norodom bị giằng co giữa hai thế lực Pháp và Xiêm. Người
Pháp nhờ bám sát cạnh Norodom nên có lợi thế hơn. Qua nhiều lần thôi
thúc và đe dọa của đại diện Pháp từ Sài Gòn tới, tháng 4 năm 1864
Norodom đành ký vào bản hiệp định bán nước chấp nhận nền bảo hộ của
Pháp.
Chiếm được Kam-pu-chia, Pháp liền cấp tốc xúc tiến việc điều đình với
Xiêm vì cho đến khi ấy Xiêm vẫn coi Kam-pu-chia là nước chư hầu. Sau
nhiều cuộc thương thuyết, năm 1867 Pháp quyết định nhượng đứt cho
Xiêm hai tỉnh miền tây bắc (Battanbang và Siem Reap) để đổi lấy sự công
nhận quyền thống trị của Pháp trên đất Kam-pu-chia.
Lúc đầu người Pháp còn bận rộn ở Việt Nam nên không quan tâm nhiều
đến cơ chế cai trị ở Kam-pu-chia. Về sau, khi đã rảnh tay hơn, Pháp liền
đòi Kam-pu-chia để cho Pháp có toàn quyền cải tổ nền hành chánh từ gốc
tới ngọn, trừ những hình thức lễ nghi chung quanh ngai vàng. Sự đòi hỏi
này đã gây bất mãn không nhỏ cho hoàng gia, nhưng trước họng đại pháo
trên tàu chiến mà thống soái Sài Gòn Charles Thomson đem hờm sẵn ngay
trước hoàng cung, Norodom lại một lần nữa phải nhượng bộ và ký tân hiệp
ước (tháng 6 năm 1884).
Khi hiệp ước được thi hành thì viên khâm sứ Pháp cạnh triều đình nghiễm
nhiên trở nên nhân vật số một trong nước. Dưới quyền ông ta có các công
sứ Pháp ở các tỉnh trực tiếp trông coi việc cai trị trong tỉnh. Nhà vua chỉ
còn ở ngôi với tính cách tượng trưng cho truyền thống quốc gia và tôn giáo.
Sau 1887, Kam-pu-chia trở thành một tiểu bang của Liên Bang Đông
Dương thuộc Pháp (Đông Pháp). Toàn thể Liên Bang được đặt dưới sự điều
khiển của một viên toàn quyền do chính phủ Pháp bổ nhiệm. Về cung cách
cai trị, Pháp đã thành lập guồng máy then chốt là người Pháp, phụ thuộc
trực tiếp là công chức và chuyên viên Việt được đem từ Việt Nam sang, còn
người Khmer chỉ đóng vai trò rất khiêm tốn, phần nhiều là những chức vụ
hạ tầng cạnh dân chúng. Tuy nhiên người Pháp vẫn khéo léo duy trì cái vỏ