Etter at den fransk-thailandske krigen var over, erklærte den thailandske regjeringen nøytralitet.Dajapanerne invaderte Thailand 8. desember 1941, noen timer etter angrepet på Pearl Harbor , krevde Japan retten til å flytte tropper over Thailand til den malaysiske grensen.Phibun godtok japanske krav etter en kort motstand.Regjeringen forbedret forholdet til Japan ved å signere en militær allianse i desember 1941. Japanske hærer brukte landet som base for sine invasjoner av Burma og Malaya.^[63] Nøling ga imidlertid plass til entusiasme etter at japanerne rullet seg gjennom Malaya i en "Bicycle Blitzkrieg" med overraskende liten motstand.^[64] Den påfølgende måneden erklærte Phibun krig mot Storbritannia og USA .Sør-Afrika og New Zealand erklærte krig mot Thailand samme dag.Australia fulgte like etter.^[65] Alle som motsatte seg den japanske alliansen ble sparket fra hans regjering.Pridi Phanomyong ble utnevnt til fungerende regent for den fraværende kong Ananda Mahidol, mens Direk Jayanama, den fremtredende utenriksministeren som hadde tatt til orde for fortsatt motstand mot japanerne, senere ble sendt til Tokyo som ambassadør.USA anså Thailand for å være en marionett av Japan og nektet å erklære krig.Da de allierte vant, blokkerte USA britiske forsøk på å innføre en straffefred.^[66]Thaiene og japanerne ble enige om at Shan State og Kayah State skulle være under thailandsk kontroll.Den 10. mai 1942 gikk den thailandske Phayap-hæren inn i Burmas østlige Shan-stat, den thailandske Burma-områdehæren gikk inn i Kayah-staten og noen deler av det sentrale Burma.Tre thailandske infanteri- og en kavaleridivisjon, ledet av pansrede rekognoseringsgrupper og støttet av luftvåpenet, engasjerte den tilbaketrukne kinesiske 93. divisjon.Kengtung, hovedmålet, ble fanget 27. mai.Fornyede offensiver i juni og november førte til at kineserne trakk seg tilbake til Yunnan.^[67] Området som inneholdt Shan-statene og Kayah-staten ble annektert av Thailand i 1942. De skulle avstås tilbake til Burma i 1945.Seri Thai (Free Thai Movement) var en underjordisk motstandsbevegelse mot Japan grunnlagt av Seni Pramoj, den thailandske ambassadøren i Washington.Ledet fra Thailand fra kontoret til regenten Pridi, opererte det fritt, ofte med støtte fra medlemmer av kongefamilien som prins Chula Chakrabongse og medlemmer av regjeringen.Da Japan nærmet seg nederlag og den underjordiske anti-japanske motstanden Seri Thai stadig vokste i styrke, tvang nasjonalforsamlingen ut Phibun.Hans seks år lange regjeringstid som militærsjefen var over.Hans oppsigelse ble delvis tvunget av at hans to grandiose planer gikk galt.Den ene var å flytte hovedstaden fra Bangkok til et avsidesliggende sted i jungelen nær Phetchabun i det nord-sentrale Thailand.Den andre var å bygge en "buddhistisk by" i nærheten av Saraburi.Disse ideene ble annonsert i en tid med alvorlige økonomiske vanskeligheter, og vendte mange regjeringsoffiserer mot ham.^[68]Ved krigens slutt ble Phibun stilt for retten etter alliert insistering på siktelser for å ha begått krigsforbrytelser, hovedsakelig for å ha samarbeidet med aksemaktene.Han ble imidlertid frifunnet under intenst offentlig press.Den offentlige opinionen var fortsatt gunstig for Phibun, ettersom han ble antatt å ha gjort sitt beste for å beskytte thailandske interesser, spesielt ved å bruke allianse med Japan for å støtte utvidelsen av thailandsk territorium i Malaya og Burma.^[69]