หลังจากขึ้นครองราชย์ได้ไม่นาน ฝรั่งเศสได้เข้ามาขอให้ทำสนธิสัญญาเข้าเป็นรัฐในอารักขาของฝรั่งเศส ซึ่งพระนโรดมยินยอมที่จะเข้าเป็นรัฐในอารักขา ในช่วงแรกของการเข้าเป็นรัฐในอารักขาของฝรั่งเศสค่อนข้างราบรื่น แต่เมื่อฝรั่งเศสเปลี่ยนนโยบายการปกครองให้เข้มงวดขึ้นจึงเกิดปัญหาขัดแย้งกับข้าหลวงฝรั่งเศส พระองค์ถูกบังคับให้ลงนามในการปฏิรูปกัมพูชาเมื่อ พ.ศ. 2427 ทำให้เกิดกบฏชาวนาที่ยืดเยื้อตามมา กบฏยุติลงเมื่อ พ.ศ. 2430 เมื่อฝรั่งเศสเจรจากับพระองค์สำเร็จ พระองค์จึงประกาศให้ยุติการกบฏและประกาศนิรโทษกรรม