Il successore di Suryavarman II, Yaśovarman II (regnato nel 1160-66), raggiunse anche la storia precedente per il suo nome reale, facendo risalire la sua discendenza al periodo Rôluŏs della fine del IX secolo. Durante il suo regno, diversi templi iniziati sotto Suryavarman furono completati. Yaśovarman fu rovesciato da uno dei suoi funzionari dopo essere tornato da una campagna militare in Thailandia. All’indomani del colpo di stato, un principe cambogiano, che in seguito regnò con il nome di Jayavarman VII (1181-c. 1220), si affrettò a tornare a casa da Champa – dalle sue iscrizioni non si sa perché fosse lì – per contendersi il trono cambogiano. Arrivò troppo tardi, e per i successivi 10 anni aspettò che l’usurpatore perdesse il controllo e Angkor fosse invasa e occupata dai Chams. Nel 1177, alla testa di un suo esercito, il principe attaccò Angkor e sconfisse le forze Cham. Le battaglie sono vividamente rappresentate nei bassorilievi della montagna del suo tempio, il Bayon. Per prevenire ulteriori attacchi Cham, Jayavarman annesse la capitale Cham, e Angkor controllò Champa fino alla morte di Jayavarman.
Quando la sua campagna contro i Cham fu finita, il futuro monarca lavorò per portare la Cambogia sotto il suo controllo. Un’iscrizione si riferisce al regno che incontrò come “ombreggiato da molti ombrelli”, una metafora per una molteplicità di governanti. Nel 1191, presumibilmente quando il processo era completo, Jayavarman si stabilì finalmente ad Angkor. Ben presto si imbarcò in un programma di costruzioni e lavori pubblici che era più esteso e grandioso di qualsiasi altro nella storia angkoreana. Secondo le sue iscrizioni, centinaia di migliaia di persone furono coinvolte in questi progetti.
Numerosi templi, statue, ponti di pietra e iscrizioni nella regione di Angkor e altrove in Cambogia testimoniano il vigore del lungo regno di Jayavarman VII. Egli ricostruì e rifortificò la città. Era un fervente buddista della scuola Mahayana; diverse statue più grandi della vita del monarca lo ritraggono in meditazione. Come la maggior parte degli altri re cambogiani, però, tollerava e patrocinava anche l’induismo e i culti degli antenati locali. Il suo straordinario tempio, il Bayon, con le sue torri multiple, ognuna con i volti delle divinità rivolti nelle direzioni cardinali, è forse il più intrigante dei monumenti di Angkor. Come il Bakheng di Yaśovarman I, il Bayon si trovava al centro della città reale – che si era spostata dai tempi di Yaśovarman – e simboleggiava il monte Meru. Molte divinità indù e il Buddha sono rappresentati nella statuaria del tempio, mentre i bassorilievi raffigurano scene di vita ordinaria, fornendo un’immagine dei cambogiani del XII secolo al lavoro, al riposo e al gioco che non emerge dalle iscrizioni a sfondo religioso o dalle incisioni di altri templi. L’abbigliamento, gli attrezzi, le case e i carri di buoi nei bassorilievi assomigliano molto a quelli che si trovano nella campagna cambogiana di oggi.