เย็นวันเดียวกัน คณะทหารก่อการรัฐประหาร ประกาศให้รัฐบาลผสมที่มีพรรคประชาธิปัตย์เป็นแกนนำสิ้นสุดลง กองทัพตั้งธานินทร์ กรัยวิเชียร อดีตผู้พิพากษาที่มีความคิดอนุรักษ์นิยมอย่างยิ่ง เป็นนายกรัฐมนตรีและกวาดล้างมหาวิทยาลัย สื่อ และข้าราชการพลเรือน นักศึกษา ปัญญาชนและฝ่ายซ้ายหลายพันคนหนีออกจากกรุงเทพมหานครและลี้ภัยกับพรรคคอมมิวนิสต์แห่งประเทศไทยในภาคเหนือและภาคอีสาน บางส่วนหนีออกนอกประเทศ เช่น ดร. ป๋วย อึ๊งภากรณ์ นักเศรษฐศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงและอธิการบดีมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ เศรษฐกิจก็ประสบปัญหาร้ายแรงเช่นกัน เนื่องจากนโยบายของธานินทร์ส่วนหนึ่งทำให้นักลงทุนต่างชาติหวาดกลัว

รัฐบาลใหม่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่มีเสถียรภาพเช่นเดียวกับการทดลองประชาธิปไตยที่เคยปฏิบัติมา ในเดือนตุลาคม 2520 กองทัพอีกส่วนหนึ่งก่อรัฐประหารอีกครั้ง และเปลี่ยนตัวนายกรัฐมนตรีจากธานินทร์เป็นพลเอก เกรียงศักดิ์ ชมะนันทน์ ในปี 2521 รัฐบาลเสนอนิรโทษกรรมแก่คอมมิวนิสต์ไทย และยังเสนอที่อยู่อาศัย การรวมญาติและความปลอดภัย

จนถึงบัดนี้ กองทัพไทยจำต้องรับมือกับสถานการณ์อันเกิดจากการบุกครองกัมพูชาของเวียดนาม มีการไหลบ่าของผู้ลี้ภัยอีกระลอก โดยกำลังเวียดนามและเขมรแดงข้ามเข้ามาในเขตแดนไทยเป็นระยะ ทำให้เกิดการปะทะตามแนวชายแดน การเดินทางเยือนประเทศจีนในปี 2522 ทำให้เติ้ง เสี่ยวผิงตกลงยุติการสนับสนุนขบวนการคอมมิวนิสต์ของไทย เพื่อแลกกับทางการไทยให้ที่พักปลอดภัยแก่กำลังเขมรแดงที่หลบหนีกัมพูชาเข้ามาในประเทศ การเปิดเผยอาชญากรมของเขมรแดงหลังแพ้สงครามกลางเมืองลดเสน่ห์ดึงดูดของลัทธิคอมมิวนิสต์ต่อสาธารณชนไทย ไม่นานฐานะของพลเอกเกรียงศักดิ์ก็รับไม่อยู่และถูกบีบให้ลงจากตำแหน่งในเดือนกุมภาพันธ์ 2523 ในช่วงปัญหาเศรษฐกิจ พลเอก เปรม ติณสูลานนท์ ผู้บัญชาการทหารบก สืบตำแหน่งต่อมา เขาเป็นพวกนิยมเจ้าอย่างเหนียวแน่นและมีชื่อเสียงเรื่องความซื่อสัตย์

ระหว่างปี 2522 ถึง 2531 กำลังยึดครองเวียดนามในกัมพูชารุกล้ำเข้ามาในเขตแดนไทย โดยอ้างว่ามองหากองโจรกบฏที่ซ่อนอยู่ในค่ายผู้ลี้ภัยซึ่งมีผู้ลี้ภัยชาวลาวและเวียดนามอาศัยอยู่จำนวนมาก เกิดการรบปะทะประปรายตามแนวชายแดนระหว่างปี 2528 ถึง 2531 เมื่อทหารเวียดนามตีโฉบฉวยข้ามชายแดนเป็นระยะ ๆ เพื่อกวาดล้างค่ายตามชายแดนของเขมรแดง ซึ่งมีจีนเป็นผู้สนับสนุนหลัก บางทีการโจมตีนี้ถูกกองทัพไทยขับกลับไป