หลังจากสมเด็จพระหริรักษ์รามมหาอิศราธิบดีเสด็จสวรรคตลง เมื่อ พ.ศ. 2403 ได้เกิดความยุ่งยากในการสืบราชสมบัติของกัมพูชา เมื่อนักองค์ศรีวัตถา พระอนุชาของพระนโรดมพรหมบริรักษ์ พระมหาอุปราช ซึ่งอยู่ที่กรุงเทพฯ ได้ขอกลับไปถวายบังคมพระบรมศพ เมื่อมาถึงกัมพูชา นักองค์ศรีวัตถาแสดงความต้องการที่จะขึ้นเป็นกษัตริย์และได้รับการสนับสนุนจากสนองโส (หรือสนองสู) ผู้เป็นลุง ทำให้เกิดความขัดแย้งระหว่างฝ่ายของนักองค์ศรีวัตถากับพระนโรดม

ในระหว่างความขัดแย้งนั้น สนองโสได้รวบรวมขุนนางไปตั้งมั่นที่กัมพูชาตะวันออกแล้วยกทัพเข้ามายึดพนมเปญและเมืองอุดงมีไชยได้ พระนโรดมหนีไปพระตะบองซึ่งขณะนั้นอยูในพระราชอาณาเขตสยาม ขุนนางฝ่ายตรงข้ามของสนองโสได้รวบรวมกำลังเข้าต่อต้าน และเป็นฝ่ายชนะ จับตัวสนองโสได้ แต่สนองโสหลบหนีไปสู่อินโดจีนฝรั่งเศสได้ในที่สุด

เมื่อเกิดความขัดแย้งขึ้นในกัมพูชา สยามได้เรียกตัวนักองค์ศรีวัตถาเข้ากรุงเทพฯ ในขณะเดียวกัน พระนโรดมก็เดินทางเข้าสู่กรุงเทพฯ เมื่อ 24 มกราคม พ.ศ. 2404 สยามได้ตัดสินใจสนับสนุนให้นักองค์ราชาวดีขึ้นเป็นกษัตริย์แห่งกรุงกัมพูชาขึ้นที่กรุงเทพฯ ที่วัดพระเชตุพนวิมลมังคลารามราชวรมหาวิหาร โดยมีขุนนางกัมพูชาในกรุงเทพช่วยกันประกอบพิธี พิธีราชาภิเษกของพระนโรดมได้เป็นไปโดยโดยนิตินัย ก่อนที่จะมีพิธีราชาภิเษกอีกครั้งที่กรุงพนมเปญ โดยพฤตินัย จากนั้นพระองค์ได้ถูกเรียกตัวให้เข้าเฝ้าที่พระบรมมหาราชวังเพื่อเป็นการอำลาพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวและเจ้าฟ้าจุฬาลงกรณ์ องค์พระรัชทายาท พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงยินดีในพระนโรดมและได้พระราชทานพระปรมาภิไธยแก่พระนโรดมว่า "องค์สมเด็จพระนโรดม บรมรามเทวาวตาร คุณสารสุนทรฤทธิ์ มหิศวราธิบดี ศรีสุริโยสุรัตน์นฤพัทธพงศ์ดำรงราช บรมนารถมหากำโพชาธิบดินทร สรรพศิลปสิทธิ์สถิตสถาพร พรหมามรอำนวยไชย เป็นมไหสวริยาธิบดีในปฐพีดล สกลกัมโพชาณาจักร อัครมหาบุรุษรัตนวัฒนาดิเรก เอกอุดมบรมบพิตร พระเจ้ากรุงกัมโพชาธิบดี"[6] ทางการสยามได้จัดทัพทางเรือไปส่งนักองค์ราชาวดีที่เมืองกำปอด และเดินทัพทางบกไปยังเมืองอุดงมีไชย ในระหว่างนี้ เกิดการกบฏอีก ออกญาสุทศ (บา) ได้รวบรวมกองทัพตั้งมั่นที่โพธิสัตว์ สยามจึงส่งทัพจากเสียมราฐและจันทบุรีไปปราบจนราบคาบ และได้อัญเชิญสมเด็จพระนโรดมประกอบพิธีราชาภิเษกที่กรุงอุดงมีชัยและขึ้นเป็นกษัตริย์อย่างสมบูรณ์ เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม พ.ศ. 2407