รัฐบาลฝรั่งเศสอิสระได้ตัดสินใจที่จะรวมอินโดจีนเข้ากับสหภาพฝรั่งเศส ในพนมเปญ พระนโรดม สีหนุพยายามเจรจากับฝรั่งเศสเพื่อเรียกร้องเอกราชที่สมบูรณ์ ในขณะที่เขมรอิสระและเวียดมิญมองว่าพระองค์อยู่ฝ่ายเดียวกับฝรั่งเศส เขมรอิสระได้ใช้การสู้รบแบบกองโจรตามแนวชายแดน โดยได้ร่วมมือกับกลุ่มฝ่ายซ้ายทั้งที่นิยมและไม่นิยมเวียดนาม รวมทั้งกลุ่มเขมรเสรีซึ่งเป็นกลุ่มต่อต้านราชวงศ์ของเซิง งอกทัญด้วย แต่บทบาทของเซิง งอกทัญลดลงหลังการรัฐประหารในประเทศไทย พ.ศ. 2490 ส่วนสมาคมเขมรอิสระที่ได้รับการสนับสนุนจากเวียดมิญสามารถยึดครองพื้นที่ในกัมพูชาได้ถึงร้อยละ 50 ใน พ.ศ. 2497

ใน พ.ศ. 2489 ฝรั่งเศสยอมให้มีการจัดตั้งพรรคการเมืองในกัมพูชา และให้มีการเลือกตั้งภายในประเทศ พรรคการเมืองหลัก 2 พรรคที่จัดตั้งโดยเชื้อพระวงศ์คือพรรคประชาธิปไตยของพระสีสุวัตถิ์ ยุทธวงศ์ซึ่งเรียกร้องเอกราช ประชาธิปไตยแบบรัฐสภา ผู้สนับสนุนส่วนใหญ่เป็นครู นักการเมืองที่นิยมศาสนาพุทธ และผู้ที่ได้รับแนวคิดจากหนังสือพิมพ์นครวัดที่ถูกฝรั่งเศสสั่งปิดไปเมื่อ พ.ศ. 2485 อีกพรรคหนึ่งคือพรรคเสรีภาพของพระนโรดม นรินทเดช ซึ่งเป็นตัวแทนของชนบทแบบดั้งเดิม ยังต้องการความสัมพันธ์กับฝรั่งเศสไปพร้อมกับการปฏิรูปประชาธิปไตย การเลือกตั้งในเดือนกันยายน พ.ศ. 2489 พรรคประชาธิปไตยได้ 50 จาก 67 ที่นั่ง

ในฐานะที่ได้เสียงส่วนใหญ่ในสภา พรรคประชาธิปไตยได้เสนอร่างรัฐธรรมนูญใหม่ของกัมพูชาซึ่งได้แบบมาจากสาธารณรัฐฝรั่งเศสที่ 4 อำนาจส่วนใหญ่เป็นของสภา พระมหากษัตริย์เป็นเพียงศูนย์รวมจิตวิญญาณของรัฐ ในการเลือกตั้งเมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2490 พรรคประชาธิปไตยได้เสียงส่วนใหญ่อีกครั้ง แต่พระสีสุวัตถิ์ ยุเทวงศ์ผู้ก่อตั้งกลับถึงแก่อนิจกรรมและไม่มีผู้สืบทอดตำแหน่งผู้นำพรรคอย่างชัดเจน ระหว่าง พ.ศ. 2491 – 2492 มีความเป็นเอกภาพเฉพาะสถานะที่ได้รับการสนับสนุนจากพระมหากษัตริย์ หัวข้อหลักที่พระมหากษัตริย์ได้ต่อสู้คือเรียกร้องเอกราชให้กัมพูชาเป็นอิสระจากสหภาพฝรั่งเศส ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2492 มีการเจรจาระหว่างพระนโรดม สีหนุกับรัฐบาลฝรั่งเศส ได้มีการเจรจาระหว่างพระนโรดม สีหนุกับรัฐบาลฝรั่งเศสซึ่งทำให้รัฐบาลฝรั่งเศสผ่อนคลายความเข้มงวดในการปกครองกัมพูชาลง คือการปกครองแบบอาณานิคมอย่างเป็นทางการสิ้นสุดลง กัมพูชาได้บริหารในเขตปกครองตนเอง มีการจัดตั้งกองทัพแห่งชาติกัมพูชาภายในเขตปกครองตนเองในจังหวัดเสียมราฐและพระตะบองที่ได้คืนมาจากไทย นโยบายการต่างประเทศถูกควบคุมโดยสภาสูงของสหภาพฝรั่งเศส ฝรั่งเศสยังคงควบคุมระบบการศาล การเงิน การขนส่งทางทะเล และฝรั่งเศสยังคงกองทหารไว้ในกัมพูชา การประกาศกฎอัยการศึกนอกเขตปกครองตนเองเป็นอำนาจของฝรั่งเศส ใน พ.ศ. 2493 กัมพูชาได้รับการรับรองจากสหรัฐและประเทศที่ไม่ใช่คอมมิวนิสต์ แต่ในเอเชียมีเฉพาะไทยกับเกาหลีใต้

พรรคประชาธิปไตยยังคงครองเสียงส่วนใหญ่ในการเลือกตั้งสภาแห่งชาติเมื่อ พ.ศ. 2494 พระนโรดม สีหนุได้ขอให้ฝรั่งเศสปล่อยตังเซิง งอกทัญและยอมให้เขาเดินทางกลับประเทศ เซิง งอกทัญกลับมาถึงกัมพูชาเมื่อ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2494 ต่อมาเขาได้ออกหนังสือพิมพ์ชื่อ Khmer Krok (เขมรตื่นเถิด) ใน พ.ศ. 2495 แต่ถูกระงับการตีพิมพ์ ในที่สุด เซิง งอกทัญได้ออกจากพนมเปญไปต่อสู้กับเขมรอิสระ เขาได้ลี้ภัยจนลน นลประกาศตั้งรัฐบาลสาธารณรัฐเขมรเมื่อ พ.ศ. 2513