กองทัพไทยสามารถยึดเมืองบันทายเพชรได้ สมเด็จพระเจ้ากรุงธนบุรีจึงโปรดเกล้าฯ ให้นักองค์โนนเป็นกษัตริย์ครองเขมร ทรงพระนามว่า พระรามราชาธิราช หรือ พระรามาธิบดี ส่วนพระนารายณ์ราชาธิบดีเสด็จหนีไปพึ่งญวน แต่ขณะนั้นการเมืองภายในประเทศญวนไม่มั่นคงพอที่จะช่วยพระองค์ได้ ประกอบกับมีพระประสงค์จะให้บ้านเมืองสงบสุข พระนารายณ์ราชาธิบดีจึงยอมลดพระองค์เป็นมหาอุปโยราช ให้พระอนุชาเป็นกษัตริย์ (พ.ศ. 2318) ตามความประสงค์ของไทย ไทยจึงได้เข้าไปมีอำนาจในเขมรเหมือนเมื่อครั้งกรุงศรีอยุธยา ในปี พ.ศ. 2323 กรุงกัมพูชาเกิดจราจลด้วยสมเด็จพระรามราชา (นักองค์โนน หรือนนท์) กับสมเด็จพระนารายณ์ราชา (นักองค์ตน) แย่งชิงราชสมบัติกัน แต่ต่อมาปรองดองกันได้ สมเด็จพระเจ้าตากสินฯ จึงทรงแต่งตั้งให้ นักองค์นนท์ (สมเด็จพระรามราชา) เป็นพระเจ้ากรุงกัมพูชาต่อไป โปรดให้ นักองค์ตน (สมเด็จพระนารายณ์ราชา) เป็นพระมหาอุปโยราช และ นักองค์ธรรม เป็นมหาอุปราช ต่อมาพระมหาอุปราชถูกลอบปลงพระชนม์ และต่อมาไม่ช้าพระมหาอุปโยราชก็สิ้นพระชนม์ด้วยพระโรคปัจจุบัน บรรดาขุนนางคิดว่าเป็นแผนของสมเด็จพระรามราชา จึงจับสมเด็จ พระรามราชาถ่วงน้ำเสีย กรุงกัมพูชาจึงเหลือเพียง นักองค์เอง พระโอรสของนักองค์ตน ซึ่งมีพระชนม์เพียง 4 ชันษา ปกครองโดยมีฟ้าทะละหะ (มู) ว่าราชการแทน ต่อมาฟ้าทะละหะมู หันไปเอาใจ ฝักใฝ่ญวน ไม่ยอมอ่อนน้อมต่อไทย สมเด็จพระเจ้าตากสินจึงโปรดให้สมเด็จเจ้าพระยามหากษัตริย์ศึกและเจ้าพระยาสุรสีห์ยกทัพไปปราบปราม และมีพระบรมราชโองการให้อภิเษกสมเด็จเจ้าฟ้ากรมขุน อินทรพิทักษ์ พระราชโอรสพระองค์ใหญ่ขึ้นครองกรุงกัมพูชา ฝ่ายฟ้าทะละหะมู ก็ขอกำลังญวนมาช่วย ทัพไทยตีเมืองรายทางได้ จนถึงเมืองบันทายเพชรซึ่งเป็นเมืองหลวง ส่วนทัพญวนตั้งคุมเชิงอยู่ที่เมืองพนมเปญ พอดีกรุงธนบุรีเกิดจลาจล สมเด็จเจ้าพระยามหากษัตริย์ศึกฯ จึงเลิกทัพกลับ (สนั่น ศิลากรณ์, 2531 : 17-18)