Từ cuối Chiến tranh Việt Nam, Việt Nam và Campuchia xuất hiện nhiều mâu thuẫn. Đại tướng Quân đội Nhân dân Việt Nam Phạm Văn Trà cho biết: năm 1972, nhiều đơn vị của Quân khu 9 sang Campuchia đã bị Khmer Đỏ giết hại. Một bệnh viện của Sư đoàn 1 tại Takéo cũng bị Pol Pot cho phá hủy. Tính 6 tháng đầu năm 1972, riêng Quân khu 203 (Quân khu Đông Nam của Campuchia) đã xảy ra 26 vụ giết bộ đội Việt Nam, 17 vụ cướp vũ khí, 385 vụ bắt cóc, 413 vụ tịch thu hàng hóa. Sáu tháng đầu năm 1973, quân Khmer Đỏ gây ra 102 vụ, giết và làm bị thương 103 bộ đội Việt Nam, cướp hàng chục tấn lương thực, vũ khí.[22]

Từ năm 1970 đến 1973, khi Quân đội Nhân dân Việt Nam tập trung lực lượng đánh Mỹ và chế độ tay sai ở miền Nam thì Khmer Đỏ đã gây ra 174 vụ khiêu khích, tập kích các hậu cứ, cướp vũ khí, lương thực, giết hơn 600 cán bộ và binh lính của họ.[23]

Khmer Đỏ tăng cường xâm lấn vùng tây sông Sa Thầy, nam đường 19 thuộc tỉnh Gia Lai - Kon Tum. Đêm 3/1/1976, Khmer Đỏ tràn sang làng Xộp (xã Mo Ray, huyện Sa Thầy) đốt hết nhà cửa, cướp phá tài sản và bắt đi 130 dân làng. Đến tháng 6/1976, Khmer Đỏ tăng cường lực lượng ra sát biên giới, xâm canh lấn đất ở các tỉnh Long An, Bình Phước, Tây Ninh... và thực hiện các hành động khiêu khích như bắn vào đội tuần tra, uy hiếp nhân dân đang đi lại làm ăn gần đường biên, tập kích, đốt phá, bắt cóc, gài mìn gây sát thương. Do bị Khmer Đỏ truy sát, hàng chục ngàn người Campuchia đã chạy trốn sang Lào, Thái Lan, Việt Nam. Trong 2 năm (1975 - 1976), đã có trên 15.000 người Campuchia chạy sang Việt Nam[24].

Tranh chấp và xung đột biên giới xảy ra liên tục trong các năm 1977 và 1978, nhưng cuộc xung đột thực ra đã bắt đầu ngay sau khi quân Giải phóng tiến vào Sài Gòn. Ngày 4 tháng 5 năm 1975, một toán quân Khmer Đỏ đột kích đảo Phú Quốc, 6 ngày sau quân Khmer Đỏ đánh chiếm và hành quyết hơn 500 dân thường ở đảo Thổ Chu.[25][26] Tức giận vì hành vi gây hấn của Khmer Đỏ, Hà Nội phản công giành lại các đảo này. Trận đánh ở Phú Quốc làm nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam mới thành lập lo ngại, vì cùng thời gian đó, quan hệ Việt Nam và Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa đang xấu đi. Mối lo ngại này càng tăng thêm vì sự hiện diện của cố vấn Trung Quốc ở Campuchia và Trung Quốc tăng cường viện trợ quân sự cho lực lượng vũ trang Khmer Đỏ.[27]

Tiếp theo sau cuộc đột kích vào các đảo Thổ Chu và Phú Quốc, bên cạnh nhiều cuộc đột kích nhỏ, Khmer Đỏ tiến hành hai cuộc xâm nhập quy mô lớn vào Việt Nam. Cuộc tấn công lớn đầu tiên diễn ra vào đêm 30 tháng 4 năm 1977, quân chính quy Khmer Đỏ sử dụng lực lượng cấp sư đoàn và lực lượng địa phương các tỉnh biên giới, bất ngờ đồng loạt tiến sâu 10 km vào lãnh thổ Việt Nam. Khmer Đỏ đánh vào 13 đồn công an vũ trang và 14/16 xã trên dọc tuyến biên giới, từ Vĩnh Gia đến Vĩnh Xương, chiếm một số vùng ở tỉnh An Giang và tàn sát một số lớn dân thường. Ngay trong đêm 30/4/1977, Sư đoàn 330 của Việt Nam được lệnh cơ động chiến đấu trên biên giới tỉnh An Giang, phối hợp với lực lượng vũ trang An Giang thực hiện nhiều trận đánh phản kích, khôi phục những địa bàn bị Khmer Đỏ chiếm đóng.[28]

Cuộc tấn công lớn thứ hai diễn ra vào ngày 25 tháng 9 năm 1977, 9 sư đoàn chủ lực Khmer Đỏ cùng lực lượng địa phương mở cuộc tiến công đánh sang các tỉnh An Giang, Kiên Giang, Long An, Đồng Tháp lên hướng Tây Ninh. Riêng ở tỉnh Tây Ninh, 4 sư đoàn quân Khmer Đỏ đánh chiếm nhiều điểm ở các huyện Tân Biên, Bến Cầu, Châu Thành, đốt phá 471 ngôi nhà, làm gần 800 người dân bị giết, bị thương hoặc mất tích.[29] Tính từ ngày 30 tháng 4 năm 1975 đến tháng 6 năm 1977, quân Khmer Đỏ đã xâm phạm biên giới Việt Nam trên 2.000 lần, sát hại hơn 4.000 người dân.[28] Các cuộc tiến công và pháo kích vào An Giang tính đến ngày 19/5/1977 đã giết hại 222 người và làm 614 người dân Việt Nam bị thương, bắt đi 10 người, đốt cháy 552 nhà dân, cướp 134 tấn lúa và nhiều tài sản của nhân dân.[cần dẫn nguồn]

Để trả đũa, ngày 31 tháng 12 năm 1977, Quân đội Nhân dân Việt Nam tập trung 8 sư đoàn mở đợt phản công, đánh thiệt hại 5 sư đoàn Khmer Đỏ, đánh vào sâu 20–30 km trong đất Campuchia đến tận Neak Luong rồi mới rút lui từ ngày 5 tháng 1 năm 1978. Cuộc tấn công này được xem là lời "cảnh cáo" cho Khmer Đỏ. Đến thời điểm này Việt Nam vẫn tin rằng ban lãnh đạo Khmer Đỏ chia thành hai phái thân Việt Nam và chống Việt Nam và chưa rõ phái nào sẽ thắng thế[30]. Phía Việt Nam đề nghị một giải pháp ngoại giao nhằm thiết lập một vùng phi quân sự dọc biên giới, nhưng Pol Pot từ chối. Ngày 31 tháng 12 năm 1977, Pol Pot đơn phương cắt đứt quan hệ ngoại giao với Việt Nam và giao tranh tiếp diễn.

Ngày 1 tháng 2 năm 1978, Trung ương Đảng Cộng sản của Pol Pot họp bàn chủ trương chống Việt Nam và quyết định thành lập 15 sư đoàn. Trong nghị quyết của họ có ghi: "Chỉ cần mỗi ngày diệt vài chục, mỗi tháng diệt vài ngàn, mỗi năm diệt vài ba vạn thì có thể đánh 10, 15, đến 20 năm. Thực hiện 1 diệt 30, hy sinh 2 triệu người Campuchia để tiêu diệt 50 triệu[31] người Việt Nam".[32] Pol Pot đã điều 13 trong số 17 sư đoàn chủ lực và một số trung đoàn địa phương liên tục tấn công vào lãnh thổ Việt Nam, có nơi vào sâu tới 15–20 km.

Trong các đợt tấn công đó, Khmer Đỏ đã thực hiện thảm sát đối với người Việt Nam, một ví dụ là vụ thảm sát Ba Chúc vào tháng 4 năm 1978 với 3.157 dân thường bị giết hại, trong đó hơn 100 gia đình bị giết cả nhà. Từ năm 1975 cho tới năm 1978, có tới 30 ngàn người Việt Nam bị Khmer Đỏ sát hại trong các cuộc tấn công dọc biên giới.[33] Tính từ tháng 5/1975 đến ngày 23/12/1978, quân Khmer Đỏ đã giết hại hơn 5.230 dân thường Việt Nam, làm bị thương gần 5.000 người, bắt cóc hoặc đưa đi thủ tiêu hơn 20.000 người[cần dẫn nguồn]

Ngày 5/2/1978, Chính phủ Việt Nam ra tuyên bố ba điểm đề nghị 2 bên thương lượng, tránh tiếp tục đổ máu:[cần dẫn nguồn]

• (1) Chấm dứt mọi hoạt động quân sự, rút lực lượng vũ trang cách biên giới 5 km;
• (2) Hội đàm tiến tới ký hiệp ước hữu nghị và không xâm lược, ký hiệp ước về biên giới;
• (3) Thỏa thuận về một hình thức thích hợp bảo đảm thông lệ quốc tế và giám sát quốc tế.

Việt Nam cố gắng giải quyết cuộc xung đột một cách hòa bình thông qua đàm phán ngoại giao, nhưng Khmer Đỏ từ chối đàm phán, Trung Quốc không chịu làm trung gian hòa giải, còn Liên Hợp Quốc không có biện pháp gì phản hồi lại các phản đối của chính quyền Việt Nam về các hành động gây hấn của Khmer Đỏ.[34] Việt Nam phải chuyển sang sử dụng vũ lực để giải quyết cuộc xung đột.

Từ tháng 12 năm 1977 đến 14 tháng 6 năm 1978, hơn 30 vạn thường dân Việt Nam phải tản cư vào sâu trong nội địa, bỏ hoang 6 vạn ha đất sản xuất. Theo cuốn "Cuộc chiến tranh bắt buộc" của Đại tá Quân đội Nhân dân Việt Nam Nguyễn Văn Hồng, trong các trận đánh dọc biên giới trong giai đoạn này, ước tính Việt Nam bị thương vong 8.500 bộ đội, trong đó số chết là gần 3.000 người.[14]

Trong thời gian từ tháng 5 đến tháng 11/1978, Việt Nam đã giúp lực lượng Campuchia thân Việt Nam phát triển 15 tiểu đoàn, 5 khung tiểu đoàn, 24 đội công tác, xây dựng được các tổ chức đảng, chuẩn bị thành lập mặt trận và bộ máy lãnh đạo sau khi đánh đổ Khmer Đỏ.

Ngày 13 tháng 12 năm 1978, được sự trang bị và hậu thuẫn của Trung Quốc, Khmer Đỏ đã huy động 19 trong 23 sư đoàn (khoảng 80.000 đến 100.000 quân) tiến công xâm lược Việt Nam trên toàn tuyến biên giới. Ba sư đoàn đánh vào Bến Sỏi với mục tiêu chiếm thị xã Tây Ninh, 2 sư đoàn đánh vào Hồng Ngự (Đồng Tháp), 2 sư đoàn đánh khu vực Bảy Núi (An Giang), 1 sư đoàn đánh Trà Phô, Tà Teng (xã Phú Mỹ, huyện Giang Thành, tỉnh Kiên Giang). Tại những vùng chiếm đóng, Khmer Đỏ đã thực hiện sách lược diệt chủng đối với người Việt, như đã làm với người Khmer.

Quân đội Việt Nam đã chống trả quyết liệt và đã kìm chân bước tiến, đồng thời tiêu hao sinh lực của quân Khmer Đỏ. Các hướng tiến quân của Khmer Đỏ bị chặn lại và không thể tiến lên. Ngoại trừ Hà Tiên bị chiếm giữ trong thời gian ngắn, không một thị xã nào của Việt Nam bị chiếm. Theo thống kê từ Việt Nam, từ tháng 6-1977 đến tháng 12/1978, họ đã tiêu diệt 38.563 quân Khmer Đỏ, bắt sống 5.800 lính khác.[13] Theo Tạp chí Time, quân Việt Nam tiến hành các cuộc không kích và giao tranh trên bộ, đánh vào các đơn vị quân Khmer Đỏ dọc biên giới nhằm làm suy yếu quân Khmer Đỏ trước khi quân Việt Nam bắt đầu chiến dịch đã tiêu diệt khoảng 17.000 quân Khmer Đỏ.[35]