Sau Hiệp định Giơnevơ, Campuchia tuyên bố mình là nước trung lập, không tham gia bất kỳ liên minh quân sự nào. Campuchia mong muốn: "Quan hệ hữu nghị với tất cả các nước nào tôn trọng chủ quyền của Campuchia" [154, tr.86] và tuyên bố nhận viện trợ của bất kỳ quốc gia nào mà không ảnh hưởng đến độc lập của đất nước. Đối ngoại của Campuchia thực hiện những bước đi tích cực trong việc thiết lập quan hệ ngoại giao với các nước xã hội chủ nghĩa như Liên Xô, Tiệp Khắc, Ba Lan, Nam Tư (1956), Trung Quốc (1958), đồng thời đẩy mạnh quan hệ với Việt Nam Dân chủ Cộng hòa.
Tuy nhiên, mục tiêu hòa bình, trung lập của Campuchia bị đe dọa khi Mỹ dùng sức mạnh về kinh tế, ngoại giao buộc Campuchia phải ngả hẳn về phía mình nhằm phục vụ cho mục đích lâu dài để thôn tính Việt Nam và khống chế cả khu vực Đông Dương của Mỹ. Mục đích gây sức ép về kinh tế, ngoại giao với Campuchia không thành công, Mỹ chuyển sang hành động về chính trị. Tháng 12/1958 dưới sự chủ trì của cơ quan tình báo Mỹ - CIA (Central Intelligence Agency), có sự tham gia đại diện Chính phủ Thái Lan, Việt Nam Cộng hòa và lực lượng Khme hữu khuynh của Sơn Ngọc Thành họp ở Bangkok nhằm bàn kế hoạch lật đổ chính phủ trung lập của N.Sihanouk. Tuy nhiên, âm mưu lật đổ bất thành, làm lộ rõ mục đích phá hoại nền hòa bình trung lập Campuchia của Mỹ và chính quyền Việt Nam Cộng hòa.
Campuchia tuyên bố cắt đứt quan hệ ngoại giao với Chính quyền Sài Gòn (27/8/1963) và không lâu sau đó cắt đứt quan hệ ngoại giao với Mỹ (3/5/1965).
Thấy được tầm quan trọng trong xây dựng quan hệ tốt đẹp với Campuchia, có vị trí chiến lược trong cuộc đấu tranh bảo vệ độc lập dân tộc và thống nhất đất nước. Ngay từ năm 1956, Việt Nam đã có những động thái tích cực trong việc thắt chặt mối quan hệ với Campuchia. Chủ tịch Hồ Chí Minh nhiều lần gửi thư, điện chúc mừng đăng quang, sinh nhật của Quốc vương Campuchia, mừng quốc khánh Campuchia, kỷ niệm ngày sinh Đức Phật, đồng thời đẩy mạnh giao lưu nhân dân giữa hai nước bằng nhiều hình thức, trong đó có giao hữu bóng đá, bóng chuyền, bóng bàn. Việt Nam luôn thể hiện thiện chí trong việc thắt chặt quan hệ với Campuchia, "hoan nghênh và ủng hộ đường lối hòa bình trung lập của Campuchia và sẽ tăng cường hơn nữa quan hệ hữu nghị với vương quốc Campuchia" [19, tr. 940]. Việt Nam khẳng định, quyết tâm và mong muốn xây dựng mối quan hệ hữu nghị tin cậy lẫn nhau giữa hai nước ngày càng củng cố và phát triển trên cơ sở tôn trọng lẫn nhau.
Ngày 9/11/1964, nhân kỷ niệm 11 năm quốc khánh Campuchia, Quốc trưởng N.Sihanouk đề nghị các đảng phái và các tổ chức yêu nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, Mặt trận Dân tộc giải phóng miền Nam Việt Nam và Lào cùng với Campuchia mở Đại hội nhân dân Đông Dương chống Mỹ, Việt Nam rất hoan nghênh đề nghị này. Bên cạnh đó, Việt Nam cũng tán thành sáng kiến của Quốc trưởng N.Sihanouk về triệu tập một hội nghị quốc tế để giải quyết vấn đề Lào.
Trong năm 1965, đáp lại thiện chí của Việt Nam, Chính phủ Campuchia đã lên tiếng phản đối việc mở rộng chiến tranh ra miền Bắc của Mỹ, đồng thời giúp đỡ Việt Nam một số thuốc men chữa bệnh. Tại Phnôm Pênh đã diễn ra Hội nghị Nhân dân Đông Dương yêu nước (1 đến 9/3/1965) đi đến nhất trí xem Mỹ là kẻ thù nguy hiểm nhất của nhân dân Đông Dương vì đang tìm mọi cách phá nền hòa bình, trung lập của Campuchia, phá hoại Hiệp định Giơnevơ về Lào và đẩy mạnh chiến tranh xâm lược Việt Nam. Hội nghị ra nghị quyết nhằm
tăng cường đoàn kết của nhân dân ba nước Đông Dương, quyết tâm đấu tranh vì mục tiêu độc lập dân tộc, bảo vệ chủ quyền và hòa bình ở Đông Dương. Chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa lên tiếng ủng hộ đường biên giới hiện tại của Campuchia, trong đó khẳng định rõ ràng lập trường của mình là: "Tôn trọng độc lập, chủ quyền, trung lập của Vương quốc Campuchia, công nhận và cam kết tôn trọng toàn vẹn lãnh thổ của Vương quốc Campuchia trong biên giới hiện tại" [124, tr. 62]. Hội nghị Nhân dân Đông Dương yêu nước là dấu mốc rất quan trọng, đánh dấu sự phát triển mạnh mẽ của quan hệ hai nước Việt Nam - Campuchia. Không chỉ lên tiếng ủng hộ Việt Nam, Chính phủ Vương quốc Campuchia đã có những hành động hết sức thiết thực để ủng hộ Việt Nam.
Ngày 20/6/1967, Vương quốc Campuchia và Việt Nam Dân chủ Cộng hòa chính thức thiết lập quan hệ ngoại giao, cơ quan đại diện của Mặt trận Dân tộc Giải phóng miền Nam Việt Nam có trụ sở tại Phnôm Pênh. Sự kiện này, mở ra một bước ngoặt quan trọng trong quan hệ hai nước, có lợi cho cuộc đấu tranh giải phóng miền Nam của Việt Nam. Cũng trong ngày hôm đó, Campuchia tặng Chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa 45 hòm thuốc, đích thân Quốc trưởng N.Sihanouk đã chủ tọa buổi lễ và tự tay trao tặng phẩm cho ông Ca Văn Thỉnh, trưởng đoàn đại diện nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa tại Campuchia. Có thể khẳng định bắt đầu từ đây, Campuchia bí mật ủng hộ tích cực việc miền Bắc chi viện cán bộ, chiến sĩ, vũ khí, thuốc men, đạn dược và các nhu yếu phẩm cần thiết cho miền Nam đi qua đất Campuchia nhằm tránh sự truy kích của kẻ thù. Quan hệ hai nước Việt Nam - Campuchia phát triển thêm một bước quan trọng, khi Campuchia chính thức công nhận Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa Miền Nam Việt Nam (15/6/1969) sau đó đón Thủ tướng Huỳnh Tấn Phát thăm Campuchia và ký hiệp định thương mại giữa hai chính phủ.
Tuy nhiên, từ cuối 1969 tình hình chính trị Campuchia diễn biến phức tạp, mâu thuẫn nội bộ giữa một bên là lực lượng do N.Sihanouk và một bên là lực lượng Lon Non ngày càng trở nên sâu sắc. Ngày 18/3/1970, Lon Non đảo chính lật đổ N.Sihanouk, đưa Campuchia vào vòng xoáy cuộc chiến tranh
xâm lược của Mỹ ở Đông Dương. Rõ ràng, việc đảo chính và thay đổi chính quyền tại Campuchia ít nhiều ảnh hưởng, gây bất lợi cho Việt Nam trong nhiệm vụ chi viện, phối hợp chiến đấu giữa hai miền Bắc - Nam. Chính quyền Lon Non thân Mỹ đã tuyên bố cắt đứt quan hệ ngoại giao với Chính phủ Việt Nam Cộng hòa, Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam, cấm không cho các tàu chở hàng tiếp tế cho Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam cập bến cảng Kampongsom. Ngược lại Chính quyền Lon Non tạo điều kiện cho Mỹ và Chính quyền Sài Gòn tổ chức các cuộc hành quân sâu vào lãnh thổ Campuchia, nhằm càn quét, tiêu diệt lực lượng cách mạng và phá hoại căn cứ hậu cần của Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam.
Để đương đầu với tình hình khó khăn, thắt chặt tình đoàn kết giữa ba nước Đông Dương, theo sáng kiến của Campuchia, ngày 24 đến 25/4/1970 Hội nghị Nhân dân ba nước Đông Dương diễn ra tại Bắc Kinh (Trung Quốc) có sự tham dự của Thủ tướng Phạm Văn Đồng, Chủ tịch Nguyễn Hữu Thọ, Quốc trưởng N.Sihanouk, Hoàng thân Suphanuvong. Hội nghị đã ra tuyên bố, thể hiện quyết tâm, tăng cường tình đoàn kết, ủng hộ, giúp đỡ lẫn nhau cùng chống kẻ thù chung là Mỹ.
Tháng 4/1970, Việt Nam đã triển khai các lực lượng quân đội trên đất Campuchia phối hợp với Quân giải phóng dân tộc Campuchia chiến đấu đập tan cuộc tấn công vào Campuchia của 10 vạn quân Mỹ và quân đội Sài Gòn. Tính đến cuối năm, sự phối hợp lực lượng hai bên đã giúp Campuchia giải phóng một vùng rộng lớn với 61/102 quận và 4,5/7 triệu dân. Trong năm 1971, quân đội hai nước tiếp tục giành những thắng lợi giải phóng thêm đất đai và dân số trước chiến dịch "Toàn thắng 1-71" của quân Mỹ và quân đội Sài Gòn, chiến dịch "Chenla 2" của quân Mỹ, quân đội Sài Gòn và quân Lon Non.
Sự giúp đỡ của Việt Nam cho Campuchia, giúp bạn cũng là giúp chính mình, một mặt giúp cách mạng Campuchia phát triển, mặt khác giúp Việt Nam trong việc bảo vệ con đường mòn Trường Sơn huyết mạch để đảm
bảo việc chi viện cho miền Nam không bị gián đoạn. Rõ ràng, cùng với thắng lợi của cách mạng Việt Nam, Lào và Campuchia "đã tạo nên một địa bàn chiến lược liên hoàn, nối liền miền Bắc nước ta với Thượng Lào và Trung - Hạ Lào, với tây Trị Thiên, Tây Nguyên, Nam Bộ, đông bắc Campuchia, hình thành một căn cứ kháng chiến rộng lớn, vững chắc, có tầm quan trọng chiến lược cho cách mạng ba nước Đông Dương" [35, tr. 228]. Đồng thời, làm thất bại âm mưu chia rẽ của Mỹ đối với cách mạng ba nước Đông Dương, tiếp thêm sức mạnh cho nhân dân ba nước trong cuộc đấu tranh bảo vệ độc lập dân tộc và thống nhất đất nước. Việt Nam tiếp tục duy trì quan hệ ủng hộ với Chính phủ Vương quốc Campuchia do N.Sihanouk đứng đầu và đẩy mạnh giúp đỡ Quân giải phóng dân tộc Campuchia giành nhiều thắng lợi quân sự quan trọng, mở rộng vùng giải phóng, tiến tới cô lập Phnôm Pênh đẩy chính quyền Lon Non đến bờ vực sụp đổ. Do sự thất bại liên tiếp của Mỹ và các thế lực do Mỹ dựng lên ở Việt Nam, Lào, Campuchia, sự lên án của nhân dân yêu chuộng hòa bình buộc Mỹ phải ký Hiệp định Paris về Việt Nam và rút quân về nước, tạo điều kiện thuận lợi cho nhân dân ba nước Đông Dương hoàn thành nhiệm vụ giải phóng đất nước. Sự đoàn kết, hợp tác của ba nước Đông Dương nói chung, Việt Nam - Campuchia nói riêng là nhân tố quan trọng góp phần đem đến thắng lợi cho công cuộc giải phóng hoàn toàn đất nước Việt Nam (30/4/1975) và Campuchia (17/4/1975).
Xây dựng được mối quan hệ mật thiết, tin tưởng lẫn nhau với Campuchia khi nước này tuyên bố trung lập là một thành công lớn của Việt Nam, có lợi cho cuộc đấu tranh thống nhất đất nước của Việt Nam. Ngay cả khi nội bộ Campuchia có những mâu thuẫn, đảo chính, Việt Nam vẫn triển khai chính sách đối ngoại phù hợp, liên minh chặt chẽ với các lực lượng cách mạng tiến bộ của Campuchia được tập hợp xung quanh Quốc trưởng N.Sihanouk. Đồng thời, cũng giúp Việt Nam bảo vệ được tuyến đường mòn dọc theo dải Trường Sơn, trong đó có đoạn đi qua đất Campuchia vẫn đảm bảo vận hành tốt, đưa mọi thứ cần thiết chi viện từ miền Bắc cho miền Nam, giúp miền Nam có đủ
sức mạnh để đánh thắng các loại hình chiến tranh xâm lược của Mỹ. Mặt khác, liên minh chiến đấu Việt Nam - Campuchia thu nhiều thắng lợi lớn đã góp phần làm cho Mỹ và đồng minh lúng túng, suy yếu, giáng đòn mạnh vào âm mưu chia rẽ ba nước Đông Dương, làm thất bại thủ đoạn dùng người Đông Dương đánh người Đông Dương. Là hai nước láng giềng, có quan hệ gắn bó mật thiết lâu đời, có chung đường biên giới dài, nhân dân hai nước phải đương đầu với sự chống phá và xâm lược của đế quốc Mỹ. Do đó, thắt chặt tinh thần đoàn kết trở thành yếu tố sống còn cho sự nghiệp cách mạng hai nước Việt Nam - Campuchia.
Đối với Việt Nam, đoàn kết, gắn bó chặt chẽ với Lào, Campuchia là nhiệm vụ quan trọng trong đường lối, chính sách đối ngoại của Việt Nam để tập hợp lực lượng, tạo sự đoàn kết, gắn bó để đủ sức đánh bại đế quốc Mỹ, giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước và bảo vệ vững chắc độc lập dân tộc.
Đánh giá tầm quan trọng của liên minh chiến đấu ba nước Đông Dương, Chủ tịch Hồ Chí Minh khẳng định:
Nhân dân ba nước anh em Việt Nam, Campuchia và Lào vốn đã luôn luôn cùng nhau sát cánh chống kẻ thù chung là chủ nghĩa thực dân, đế quốc. Đứng trước nguy cơ một cuộc chiến tranh mở rộng do Mỹ gây nên, nhân dân ba nước chúng ta đoàn kết chặt chẽ chống đế quốc Mỹ, thì chúng ta nhất định thắng lợi [78, tr. 397-398].
Đó chính là quyết tâm của Việt Nam trong xây dựng liên minh đoàn kết, chiến đấu hiệu quả giữa Việt Nam - Campuchia nói riêng, ba nước Đông Dương nói chung, thể hiện sự sáng suốt trong đường lối đối ngoại của Việt Nam. Sự hiệu quả trong triển khai chính sách đối ngoại, góp phần thêm bạn, cô lập kẻ thù, tạo thêm sức mạnh cho Việt Nam trong cuộc đấu tranh gian khổ với đế quốc Mỹ để thống nhất đất nước, bảo vệ độc lập dân tộc.