苏联则出于全球争霸的考虑，力图南下印度支那国家，找到一个扩张势力的永久立足点。这与越南寻求靠山以推行地区霸权主义的需求一拍即合。

在国内发动排华暴乱、驱逐华人华侨并控制老挝，为统一越南、老挝、柬埔寨，建立的印度支那联邦做准备。1978年12月25日，越军集中使用18个陆军师又15个团(旅)、1个航空兵师，共约20余万人的兵力对柬埔寨发动全面进攻。军事行动总指挥是越南国防部副部长兼越南人民军总参谋长黎仲迅，副总指挥黎玉贤少将。

而柬军编成24个师，每师只有2000到4000人，还沿边境一线展开。柬军在19号公路方向1个师、13号公路方向3个师、7号公路和克列地区5个师、1号公路的柴桢地区8个师、2号公路方向2个师，纵深地区有新建的5个师。

1978年12月25日，越军首先对柬军仅有1个师设防的东北大区实施突破，沿19号公路向柬纵深进攻，于1979年1月3日占领了上丁和戈涅。越军沿13号公路进攻的部队在坦克配合下，分三路突破柬军斯努防线，于1978年12月30日占领了桔井。

越军进攻金边及其东南的部队占使用总兵力的80%，于1978年12月27日发起进攻。1979年1月5日至6日，越军从东、西、南三面逼近金边市。1月6日中午，西哈努克亲王与南斯拉夫驻金边外交人员等乘坐中国派去的波音707民航专机，从金边波成东机场起飞撤离。

柬埔寨沦陷后，柬埔寨人民没有放弃抵抗，1979年8月间宋双在泰柬边境活动，联合另外5个抗越组织，成立“高棉人民解放全国阵线”，其军事组织为“高棉人民民族解放军”。

1979年第34届联合国大会通过第22号决议，要求所有外国军队立即撤出柬埔寨，越南在柬埔寨的存在失去法理依据。1986年夏，越共中央总书记黎笋逝世。1979年战争爆发后，越南的军费开支占国家财政支出的50%到60%，无力对越南国内经济建设投资，越南开始逐步撤离柬埔寨，柬越战争结束，越南的大印支联邦梦想也就此破灭。