蘇聯則出於全球爭霸的考慮，力圖南下印度支那國家，找到一個擴張勢力的永久立足點。這與越南尋求靠山以推行地區霸權主義的需求一拍即合。
在國內發動排華暴亂、驅逐華人華僑並控制老撾，爲統一越南、老撾、柬埔寨，建立的印度支那聯邦做準備。1978年12月25日，越軍集中使用18個陸軍師又15個團(旅)、1個航空兵師，共約20餘萬人的兵力對柬埔寨發動全面進攻。軍事行動總指揮是越南國防部副部長兼越南人民軍總參謀長黎仲迅，副總指揮黎玉賢少將。
而柬軍編成24個師，每師只有2000到4000人，還沿邊境一線展開。柬軍在19號公路方向1個師、13號公路方向3個師、7號公路和克列地區5個師、1號公路的柴楨地區8個師、2號公路方向2個師，縱深地區有新建的5個師。
1978年12月25日，越軍首先對柬軍僅有1個師設防的東北大區實施突破，沿19號公路向柬縱深進攻，於1979年1月3日佔領了上丁和戈涅。越軍沿13號公路進攻的部隊在坦克配合下，分三路突破柬軍斯努防線，於1978年12月30日佔領了桔井。
越軍進攻金邊及其東南的部隊佔使用總兵力的80%，於1978年12月27日發起進攻。1979年1月5日至6日，越軍從東、西、南三面逼近金邊市。1月6日中午，西哈努克親王與南斯拉夫駐金邊外交人員等乘坐中國派去的波音707民航專機，從金邊波成東機場起飛撤離。
柬埔寨淪陷後，柬埔寨人民沒有放棄抵抗，1979年8月間宋雙在泰柬邊境活動，聯合另外5個抗越組織，成立“高棉人民解放全國陣線”，其軍事組織爲“高棉人民民族解放軍”。
1979年第34屆聯合國大會通過第22號決議，要求所有外國軍隊立即撤出柬埔寨，越南在柬埔寨的存在失去法理依據。1986年夏，越共中央總書記黎筍逝世。1979年戰爭爆發後，越南的軍費開支佔國家財政支出的50%到60%，無力對越南國內經濟建設投資，越南開始逐步撤離柬埔寨，柬越戰爭結束，越南的大印支聯邦夢想也就此破滅。
