ในช่วงนี้ ฝรั่งเศสพยายามจะลิดรอนอำนาจของกษัตริย์กัมพูชาและเพิ่มอำนาจให้ผู้ว่าการสูงสุดของฝรั่งเศส แต่พระองค์ไม่ยินยอม พระโอรสของพระองค์คือพระยุคนธรได้เดินทางไปยังฝรั่งเศสเพื่อคัดค้านนโยบายนี้จนถูกถอดจากบรรดาศักดิ์และต้องลี้ภัยไปสยาม ฝ่ายฝรั่งเศสก็ได้ทำการย้ายเมืองหลวงจากกรุงอุดงไปที่พนมเปญซึ่งพระองค์ทรงไม่เห็นด้วยอย่างยิ่งแต่ทางการฝรั่งเศสก็ได้ทำใบแจ้งเรื่องย้ายเมืองหลวงและบังคับให้พระองค์ทรงลงพระปรมาภิไธยจนสำเร็จ พระองค์จึงสละราชบัลลังก์เป็นการคัดค้านการกระทำของฝรั่งเศสและเสด็จไปพำนักที่สยาม ทางการฝรั่งเศสก็ไม่ให้การสนใจต่อการเคลื่อนไหวของพระนโรดมอีกเลยและได้ให้พระสีสุวัตถิ์พระอนุชาของพระองค์ที่นิยมฝรั่งเศสขึ้นสืบสมบัติต่อ ส่วนพระนโรดมได้เสด็จสวรรคตในปี พ.ศ. 2447 ที่กรุงเทพมหานคร ตรงกับรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ซึ่งทางราชสำนักสยามได้อัญเชิญพระบรมศพกลับสู่กัมพูชา พระราชพิธีถวายพระเพลิงพระบรมศพมีขึ้นที่กรุงพนมเปญ ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2449 ปัจจุบันมีพระบรมราชานุสาวรีย์พระบรมรูปทรงม้าของพระองค์อยู่ในวัดอุดง

หลังการสวรรคต พระบาทสมเด็จพระนโรดม ทรงได้รับการถวายพระนามว่า "พระกรุณาพระสุวรรณโกศ"