ด้วยการสนับสนุนของชาวกัมพูชาในชนบท เขมรแดงจึงสามารถเข้าสู่กรุงพนมเปญได้เมื่อ 17 เมษายน พ.ศ. 2518 พวกเขายังให้พระนโรดม สีหนุเป็นผู้นำประเทศแต่ในนามจนถึง 2 เมษายน พ.ศ. 2519 หลังจากนั้น พระนโรดม สีหนุ ถูกกักบริเวณในพนมเปญ จนกระทั่งเกิดสงครามกับเวียดนาม พระองค์จึงลี้ภัยไปจีน

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2519 พรรคคอมมิวนิสต์กัมพูชาได้ประกาศรัฐธรรมนูญของกัมพูชาประชาธิปไตยโดยกำหนดให้มีสภาตัวแทนประชาชนกัมพูชา การเลือกตั้งและการแต่งตั้งประธานาธิบดี ดำรงตำแหน่งคราวละ 5 ปี สภานี้มีการประชุมเพียงครั้งเดียวในเดือนเมษายน พ.ศ. 2519 สมาชิกของสภานี้ไม่ได้มาจากการเลือกตั้ง แต่มาจากการแต่งตั้งของคณะกรรมการกลางของพรรคคอมมิวนิสต์และเจ้าหน้าที่ระดับสูงของรัฐ อำนาจของรัฐที่แท้จริงแล้วยังเป็นของคณะกรรมการกลางของพรรคคอมมิวนิสต์กัมพูชาซึ่งนำโดยเลขาธิการพรรคและนายกรัฐมนตรี คือ พล พต รองเลาขาธิการพรรคคือนวน เจีย และคนอื่นๆอีก 7 คน สำนักงานตั้งอยู่ที่ สำนักงาน 870 ในกรุงพนมเปญ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในขณะนั้นว่า ศูนย์กลาง, องค์กร, หรืออังการ์

เขมรแดงได้ทำลายระบบกฎหมายและระบบศาลของสาธารณรัฐเขมร ไม่มีศาล ผู้พิพากษาหรือกฎหมายใดๆ ในกัมพูชาประชาธิปไตย ศาลประชาชนที่มีระบุในหมวดที่ 9 ของรัฐธรรมนูญไม่เคยถูกตั้งขึ้น เจ้าหน้าที่ในระบบศาลเดิมถูกส่งตัวเข้าค่ายสัมมนาและสอบสวน ส่วนเจ้าหน้าที่รัฐและผู้สนับสนุนรัฐบาลเดิมถูกกักขังและประหารชีวิต[3]

ทันทีที่พนมเปญแตก เขมรแดงสั่งให้อพยพประชาชนจำนวนมากออกจากเมืองโดยกล่าวอ้างว่าสหรัฐอเมริกาจะมาทิ้งระเบิด การอพยพประชาชนเช่นนี้เกิดขึ้นในเมืองอื่นด้วยเช่น พระตะบอง กำปงจาม เสียมราฐ กำปงธม เขมรแดงจัดให้ประชาชนเหล่านี้ออกมาอยู่ในนิคมในชนบท ให้อาหารแต่เพียงพอรับประทาน ไม่มีการขนส่ง บังคับให้ประชาชนทำการเกษตรเพื่อผลิตอาหารให้เพียงพอ เขมรแดงต้องการเปลี่ยนประเทศไปสู่ความบริสุทธิ์ที่ไม่มีการฉ้อราษฎร์บังหลวงและปรสิตในสังคมเมือง นิคมที่สร้างขึ้นบังคับให้ทั้งชายหญิงและเด็กออกไปทำงานในทุ่งนา ทำลายชีวิตครอบครัวดั้งเดิมซึ่งเขมรแดงกล่าวว่าเป็นการปลดแอกผู้หญิง

หลังจากได้ชัยชนะในสงครามกลางเมืองไม่นาน เกิดการปะทะระหว่างทหารเวียดนามกับทหารเขมรแดงเมื่อเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2518 อีกไม่กี่เดือนต่อมา พล พตและเอียง ซารี เดินทางไปฮานอยทำให้ความขัดแย้งสงบลง ในขณะที่เขมรแดงครองอำนาจในกัมพูชา ผู้นำเวียดนามตัดสินใจสนับสนุนกลุ่มต่อต้านพล พตในกัมพูชาเมื่อต้นปี พ.ศ. 2521 ทำให้กัมพูชาตะวันออกเป็นเขตที่ได้รับการสนับสนุนจากเวียดนาม ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2521 เกิดการลุกฮือในกัมพูชาตะวันออกนำโดยโส พิม ทำให้มีการฆ่าชาวเวียดนามในกัมพูชาตะวันออกเป็นจำนวนมาก สถานีวิทยุพนมเปญประกาศว่าถ้าทหารกัมพูชา 1 คน ฆ่าทหารเวียดนามได้ 30 คน กำลังทหารเพียง 2 ล้านคนจะเพียงพอในการฆ่าชาวเวียดนาม 50 ล้านคน และยังแสดงความต้องการจะยึดดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขงมาเป็นของกัมพูชา ในเดือนพฤศจิกายน วอน เว็ต ก่อรัฐประหารแต่ล้มเหลว ทำให้มีชาวเวียดนามและชาวกัมพูชานับหมื่นคนอพยพเข้าสู่เวียดนาม ในวันที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2521 วิทยุฮานอยประกาศจัดตั้งแนวร่วมสามัคคีประชาชาติกู้ชาติกัมพูชา ซึ่งเป็นการรวมกลุ่มของกลุ่มต่อต้านพล พตทั้งที่นิยมและไม่นิยมคอมมิวนิสต์ โดยมีกองทัพเวียดนามหนุนหลัง เวียดนามเริ่มรุกรานกัมพูชาเพื่อโค่นล้มเขมรแดงตั้งแต่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2521 และสามารถเข้าสู่กรุงพนมเปญ ขับไล่เขมรแดงออกไปได้เมื่อ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2522[4] จัดตั้งสาธารณรัฐประชามานิตกัมพูชาขึ้นแทน

แนวร่วมเขมรสามฝ่าย

สหประชาชาติยังคงให้กัมพูชาประชาธิปไตยมีที่นั่งในสหประชาชาติโดยตัวแทนคือเทือน ประสิทธิ์ และเอียง ซารีโดยใช้ชื่อกัมพูชาประชาธิปไตยจนถึง พ.ศ. 2525 จากนั้นจึงเปลี่ยนมาใช้ชื่อรัฐบาลผสมกัมพูชาประชาธิปไตยจนถึง พ.ศ. 2536 จีนและสหรัฐอเมริการวมทั้งชาติตะวันตกอื่นๆ ต่อต้านการขยายตัวของเวียดนามและโซเวียตเข้าไปในกัมพูชาและการจัดตั้งสาธารณรัฐประชามานิตกัมพูชา โดยกล่าวอ้างว่าเป็นรัฐหุ่นเชิดของเวียดนาม จีนสนับสนุนเขมรแดงจนถึง พ.ศ. 2532 ส่วนสหรัฐสนับสนุนกลุ่มที่ไม่ใช่คอมมิวนิสต์ในการต่อต้านรัฐบาลที่มีเวียดนามหนุนหลัง โดยให้ความช่วยเหลือแก่กลุ่มของซอน ซานและสีหนุ ในทางปฏิบัติ ความเข้มแข็งของกองทหารของกลุ่มที่ไม่ใช่เขมรแดงมีน้อยแม้จะได้รับความช่วยเหลือและสนับสนุนมากกว่า ในที่สุด ทั้งสามกลุ่มจึงรวมเป็นแนวร่วมเขมรสามฝ่ายหรือรัฐบาลผสมกัมพูชาประชาธิปไตยใน พ.ศ. 2525

จากการพยายามเจรจาสันติภาพเพื่อลดปัญหาความขัดแย้งในกัมพูชา ฝ่ายสาธารณรัฐประชามานิตกัมพูชายินดีเข้าร่วมแต่เขมรแดงปฏิเสธทำให้ถูกตัดออกไป เขมรแดงจึงเป็นกลุ่มเดียวในเขมรสามฝ่ายที่ยังคงสู้รบอยู่ กลุ่มของซอน ซานและสีหนุเข้าร่วมในแผนการสันติภาพและการเลือกตั้งใน พ.ศ. 2536[5] ต่อมาใน พ.ศ. 2540 พล พต สั่งฆ่าซอน เซน นายทหารคนสนิทในข้อหาพยายามเจรจาสันติภาพกับรัฐบาลกัมพูชา ใน พ.ศ. 2541 พล พต เสียชีวิต เขียว สัมพัน เอียง ซารียอมมอบตัวกับทางรัฐบาล ตา มกยังคงหลบหนีจนถูกจับได้ใน พ.ศ. 2542 กลุ่มเขมรแดงจึงสิ้นสุดลง