W 1977 r. obawiając się czystek Pol Pota (premiera i przywódcy Czerwonych Khmerów), zbiegł do Wietnamu. Wrócił w 1979 r. po zbrojnej interwencji Wietnamczyków w Kambodży. W latach 1979-1986 był ministrem spraw zagranicznych Ludowej Republiki Kampuczy. W 1985 r. objął stanowisko premiera LRK (od 1989 r. - gdy powrócono do starej nazwy - Ludowej Republiki Kambodży). W 1993 r. jego partia przegrała w pierwszych wolnych wyborach z monarchistami księcia Ranariddha. Wówczas został drugim premierem (funkcję pierwszego objął książę). W 1997 r. przeprowadził zamach stanu, zmuszając pierwszego premiera do ustąpienia.

W wyborach w 2003 Kambodżańska Partia Ludowa odniosła zwycięstwo. Jednak nie na tyle, by móc sprawować samodzielne rządy. W rezultacie uformowano koalicję rządową z partią Funcinpec.
Przeciwnicy polityczni oskarżają Hun Sena o bycie marionetką Wietnamu oraz kontrolowanie życia politycznego kraju za pomocą stosowania siły.