หลังสิ้นสุดกรณีพิพาท โดยมีญี่ปุ่นเป็นตัวกลางในการเจรจา ไทยกับฝรั่งเศส ลงนามในอนุสัญญาโตเกียว เมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม 2484 ผลทำให้ไทยได้ดินแดนฝั่งขวาของหลวงพระบาง จำปาศักดิ์ ศรีโสภณ พระตะบอง และดินแดนในกัมพูชาคืนมาจากฝรั่งเศส และได้นำมาแบ่งเป็น 4 จังหวัดคือ จังหวัดพระตะบอง จังหวัดพิบูลสงคราม จังหวัดนครจัมปาศักดิ์ และจังหวัดลานช้าง

อย่างไรก็ตาม ภายหลังสงครามโลกครั้งที่สองสิ้นสุดลง ไทยได้สมัครเข้าเป็นสมาชิกองค์การสหประชาชาติ จึงจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของประเทศมหาอำนาจและฝรั่งเศสที่เป็นฝ่ายชนะสงคราม นำไปสู่ ความตกลงระงับกรณีระหว่างไทยกับฝรั่งเศส ซึ่งทำที่กรุงวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน พ.ศ. 2489 หรือที่รู้จักในชื่อ ความตกลงวอชิงตัน มีผลให้อนุสัญญาดังกล่าวถูกยกเลิกไป กลับไปสู่สถานะเดิม โดยไทยต้องคืนดินแดน อินโดจีน ที่ได้มาทั้งหมดให้กับประเทศฝรั่งเศส

ภายหลังจากที่กองทัพไทยมีชัยชนะต่ออินโดจีนฝรั่งเศส พลตรี หลวงพิบูลสงคราม ได้รับโปรดเกล้าฯ พระราชทานยศจอมพล จอมพลเรือ จอมพลอากาศ เมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2484