Однако между правительством Виши и Японией было подписано соглашение, и 22 сентября 1940 года Хайфон был оккупирован японцами. Они планировали создать в Тонкине 3 воздушные базы. В тот же день японские войска из южного Китая двинулись через границу в Тонкин и после недолгих боев с французами оккупировали 2 ключевых города. Французское военное сопротивление закончилось 25 сентября. Японцы объявили, что захват Тонкина, как и серия мелких воздушных атак, были произведены по ошибке и Япония признает власть французов над Индокитаем. Но над главными городами Тонкина развевались знамена Восходящего Солнца.
Затем японское марионеточное государство Сиам (Таиланд) вторглось в Индокитай, пытаясь захватить пограничный район Камбоджи. Французы нанесли таиландцам сокрушительное поражение в ходе короткой войны в январе 1941 года. Однако после «переговоров» с Японией весной 1941 года французы были вынуждены уступить эту территорию Сиаму.
Японское «вторжение» в Индокитай продолжалось. В июле 1941 года японские войска высадились в Сайгоне, чтобы оккупировать важные стратегические пункты на юге страны. Они должны были послужить исходной точкой для вторжения в Британскую Малайю в декабре того же года.
Хотя в течение 4 последующих лет японцы контролировали ключевые города и порты, французские войска оставались при оружии, а французская администрация продолжала управлять страной. В таких условиях националистические антиколониальные настроения в Индокитае расцвели пышным цветом. Местные коммунисты с некоторой помощью китайцев, которые давно заглядывались на район Тонкина, увеличили свои силы в северном Индокитае. До 1944 года Китай обеспечивал коммунистов и других революционеров деньгами, военными инструкторами и оружием. Основной революционной группировкой был контролируемый коммунистами Вьетмин (популярное название Лиги за независимость Вьетнама, восточной части Индокитая). К 1944 году Вьетмин начал военные операции против японцев и помогал американским летчикам, сбитым в Индокитае. Вскоре США начали поставлять Вьетмину оружие.
Положение осложняло то, что французские войска в Индокитае постепенно насыщались солдатами союзников. С начала 1945 года они сбрасывали на парашютах людей и оружие в среднем 2 ночи в неделю. Чтобы противостоять растущим антияпонским настроениям французов и помешать возможной высадке американцев, 9 марта 1945 года японцы атаковали французские гарнизоны. В некоторых пунктах французы продержались день или два, но японский переворот был слишком неожиданным и хорошо подготовленным, чтобы не быть успешным. Японцы провозгласили независимость Вьетнамской империи и посадили марионеточное правительство. Коммунисты тонко использовали антияпонские настроения народа, отказавшись подчиняться марионеточному правительству в Ханое. В Тонкине, где японцы имели слишком мало войск, коммунисты провозгласили создание Демократической Республики Вьетнам.
