此後，諾羅敦·西哈努克親王和夫人以“平民”的身份，在柬埔寨國內度過了三年多與世隔絕的生活。
越南長期以來，一直對柬埔寨懷有領土野心。1975年4月17日，柬埔寨全國解放後，6月4日越南當局就派軍隊強行攻占柬埔寨的威島。1977年起，又在越柬邊境不斷製造事端，要求重新劃定越柬邊界。1978年12月15日，在蘇聯的支持和鼓動下，10多萬越南正規部隊分兵7路大舉入侵柬埔寨。1979年1月7日，越軍占領了金邊。次日即拚湊了韓桑林傀儡政權。越南在向柬埔寨武裝入侵的同時，還向柬埔寨大量移民，加緊對柬埔寨推行越南化計劃。
在越南軍隊占領金邊的前夕，諾羅敦·西哈努克親王同夫人莫尼克及賓努親王夫婦一起來到北京。11日，以民主柬埔寨高級代表身份率領代表團出席聯合國安全理事會關於越南侵略柬埔寨問題的緊急會議，並在會上作了發言，控告了越南入侵柬埔寨的罪行。不久，他到朝鮮民主主義人民共和國，在乎壤建立“高棉民族主義者聯盟”，並出任主席。
1981年，他又在朝鮮平壤市宣布另建立一個組織，即“爭取柬埔寨獨立、中立、和平與合作民族團結陣線”（即現在的奉辛比克黨），他任該陣線第一任主席。同時，還宣布在國內建立“西哈努克民族軍”，開展抗越武裝鬥爭。
為了聯合抗越，諾羅敦·西哈努克親王同民主柬埔寨領導人喬森潘和高棉。人民民族解放陣線主席宋雙多次會晤，終於在1982年6月22日在馬來西亞的吉隆坡三方共同簽署了《民主柬埔寨聯合政府成立宣言》。7月9日，民主柬埔寨聯合政府正式成立，他被推舉為聯合政府內閣核心成員、民主柬埔寨主席。不久，又被三派抗越武裝力量擁戴為柬埔寨民族抵抗運動的領袖。
1990年，越南撤軍，柬埔寨人民取得了抗越鬥爭的全麵勝利。諾羅敦·西哈努克於11月14日返回柬埔寨首都金邊市，被柬埔寨各方一致擁戴為國家元首。
此後，柬埔寨王國經過討論，決定實行“君主立憲製”，奉諾羅敦·西哈努克為國王，但政權由首相組成的內閣負責。
1993年5月，柬埔寨組織大選。諾羅敦·西哈努克的長子諾羅敦·拉那烈親自領導的奉辛比克黨（即民族團結陣線黨）獲得45％的選票，領先於得票率為38％的柬埔寨人民黨，成為柬埔寨第一大黨。
諾羅敦·西哈努克親王致詞說：聯合國駐柬埔寨臨時權力機構組織大選的結束和今天的權力移交儀式，是打開柬埔寨新紀元的曆史性事件，也就是柬埔寨進人多黨政體和自由市場經濟體製的新時期，是柬埔寨人民享有各種自由權利的新時期。所有議員應該本著民族和解、國家統一和永久結束戰爭的精神，給柬埔寨帶來持久和平。
1993年9月24日，諾羅敦·西哈努克親王以柬埔寨國家元首的身份，在柬埔寨製憲議會通過的新憲法上鄭重地簽上了自己的名字，使新憲法從此正式生效。根據新憲法規定，西哈努克親王於當天登基，又一次擔任柬埔寨國王，並任命諾羅敦·拉那烈親王為王國政府第一首相，洪森為第二首相，並委托他們組成柬埔寨曆史上第一個多黨聯合政府。