มกราคม พ.ศ. 2551 สภากลาโหมของไทยมีมติประท้วงกัมพูชาในกรณีเสนอขึ้นทะเบียนปราสาทเขาพระวิหารเป็นมรดกโลกแต่ลำพังและกล่าวหาว่ากัมพูชาสร้างหลักฐานทางประวัติศาสตร์ที่เป็นเท็จ ทั้งนี้ฝ่ายกองทัพได้แสดงท่าทีวิตกว่าอาจเกิดความรุนแรงในบริเวณชายแดนได้[7]
พฤษภาคม พ.ศ. 2551 พล.ท.วิบูลย์ศักดิ์ หนีพาล แม่ทัพภาคที่ 2 ได้ประกาศพระราชบัญญัติกฎอัยการศึก พ.ศ. 2547ครอบคลุมอำเภอ กันทรลักษ์ จังหวัดศรีสะเกษ[8] แม้ว่าพื้นที่ดังกล่าวจะเคยเป็นพื้นที่ประกาศพระราชบัญญัติกฎอัยการศึกพ.ศ. 2547 ช่วงเหตุการณ์รัฐประหารในประเทศไทย พ.ศ. 2549ต่อมาได้ยกเลิกไปในวันที่ 17 เมษายน พ.ศ. 2551[9]
ต่อมาเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2551 นพดล ปัทมะ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงต่างประเทศของไทย ได้หารือร่วมกับนายสก อาน ที่เกาะกง ประเทศกัมพูชา โดยฝ่ายกัมพูชาตกลงที่จะเปลี่ยนแผนที่ที่แนบในเอกสารคำขอยื่นขึ้นทะเบียนมรดกโลก โดยจดทะเบียนเฉพาะตัวปราสาทประวิหารเท่านั้น ซึ่งตัวปราสาทนี้ศาลโลกได้พิพากษาตั้งแต่ พ.ศ. 2505 แล้วว่าเป็นของกัมพูชา[6]
ทางกัมพูชาส่งแผนที่ที่ได้รับการปรับแก้ไขใหม่มาให้ฝั่งไทย เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน กรมแผนที่ทหารได้ตรวจสอบว่าแผนที่ใหม่ที่ส่งมานั้นไม่มีการล้ำเข้ามาในเขตไทย สภาความมั่นคงแห่งชาติจึงได้พิจารณาเห็นชอบ และคณะรัฐมนตรีได้ให้ความเห็นชอบร่างคำแถลงการร่วม[6] ต่อมาเมื่อวันที่ 18 มิถุนายน พ.ศ. 2551 นายนพดล ปัทมะ ในฐานะรัฐมนตรีว่าการกระทรวงต่างประเทศได้ลงนามคำแถลงการร่วมกับฝ่ายกัมพูชาและยูเนสโก[6]
วันที่ 18 มิถุนายน พ.ศ. 2551 พันธมิตรประชาชนเพื่อประชาธิปไตย เคลื่อนขบวนไปชุมนุมหน้ากระทรวงการต่างประเทศเพื่อขับไล่นายนพดล ปัทมะ ให้ออกจากตำแหน่งรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศ และเพื่อยื่นหนังสือทวงถามกรณีข้อพิพาทเรื่องเขาพระวิหาร เนื่องจากไม่ยอมเปิดเผยแผนที่ให้ประชาชนได้รับรู้ หลังจากตกลงร่วมกับประเทศกัมพูชาไปก่อนหน้านี้[10][11][12]
วันที่ 24 มิถุนายน พ.ศ. 2551 นายสุวัตร อภัยภักดิ์ นายสุริยะใส กตะศิลา ผู้ประสานงานพันธมิตรฯ และ คณะ รวม 9 คน เป็นตัวแทนพันธมิตรประชาชนเพื่อประชาธิปไตย ไปยื่นคำร้องต่อศาลปกครองกลาง ให้กระทรวงการต่างประเทศและคณะรัฐมนตรียุติการดำเนินการตามมติ ครม.ที่รับรองการออกแถลงการณ์ร่วมไทย-กัมพูชาสนับสนุนให้กัมพูชาจดทะเบียนปราสาทพระวิหารเป็นมรดกโลก ไปจนกว่าคดีจะเป็นที่สิ้นสุด เนื่องจากพบว่า แผนผังที่ร่างโดยกัมพูชาล้ำเข้ามาในเขตแดนไทยไม่น้อยกว่า 4.6 ตารางกิโลเมตร ตามแผนที่ฝ่ายไทยที่ยึดถือตามมติคณะรัฐมนตรี พ.ศ. 2505 หลังคำตัดสินของศาลโลก และทั้งยังจะสละสิทธิในข้อสงวนที่ไทยจะทวงปราสาทเขาพระวิหาร กลับคืนมาในอนาคต และการดำเนินการ ของผู้เกี่ยวข้องไม่ดำเนินตามขั้นตอนทางกฎหมาย
วันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2551 หม่อมหลวงวัลย์วิภา จรูญโรจน์ ผู้อำนวยการสถาบันไทยคดีศึกษา มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ พร้อมนักวิชาการ เดินทางมาพบ พล.ต.จำลอง ศรีเมือง แกนนำพันธมิตรประชาชนเพื่อประชาธิปไตย เพื่อรับมอบรายชื่อผู้คัดค้านการขึ้นทะเบียนเขาพระวิหารเป็นมรดกโลก ซึ่งในส่วนของพันธมิตรฯ ได้มีการมอบรายชื่อให้กับทางสถาบันไทยคดีศึกษาไปแล้ว 6,000 รายชื่อ และวันที่ 27 มิถุนายน มอบให้อีก 3,488 รายชื่อ ซึ่งล่าสุดตัวเลขของผู้ที่คัดค้านการขึ้นทะเบียนเขาพระวิหารมีทั้งหมด 33,400 รายชื่อ ภายหลังจากที่มีการรับมอบรายชื่อจากแกนนำกลุ่มพันธมิตรแล้ว ม.ล.วัลวิภา ยังได้ไปยื่นหนังสือคัดค้านเรื่องนี้ ต่อนายจุลยุทธ หิรัณยะวสิต ปลัดสำนักนายกรัฐมนตรีที่ทำเนียบรัฐบาลด้วย[13]
วันที่ 28 มิถุนายน พ.ศ. 2551 ศาลปกครองกลาง มีคำสั่งคุ้มครองชั่วคราว ให้กระทรวงการต่างประเทศและคณะรัฐมนตรียุติการดำเนินการตามมติครม.ที่รับรองการออกแถลงการณ์ร่วมไทย-กัมพูชาสนับสนุนให้กัมพูชาจดทะเบียนปราสาทพระวิหารเป็นมรดกโลก ไปจนกว่าคดีจะเป็นที่สิ้นสุด หรือจนกว่าศาลจะมีคำสั่งเป็นอย่างอื่น ทั้งนี้ศาลได้ไต่สวนฉุกเฉินคู่ความทั้ง 2 ฝ่ายเมื่อวันที่ 26 มิถุนายน และใช้เวลาไต่สวนกว่าสิบชั่วโมง จนมีคำสั่งคุ้มครองชั่วคราวเมื่อเวลา 02.00 น. ได้มีคำพิพากษาหรือคำสั่งดังนี้[14][15]
ให้เพิกถอนการกระทำของนายนพดล ปัทมะ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศที่เสนอร่างคำแถลงการณ์ร่วม ฯ ต่อคณะรัฐมนตรีเพื่อพิจารณาและมีมติคณะรัฐมนตรีเห็นชอบ
เพิกถอนมติคณะรัฐมนตรีวันที่ 17 มิถุนายน 2551 ที่มีมติเห็นชอบร่างคำแถลงการณ์ร่วม ฯ โดยมอบหมายให้นายนพดล ปัทมะ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศเป็นผู้ลงนามในแถลงการณ์ร่วม ฯ
ให้เพิกถอนการลงนามในคำแถลงการณ์ร่วม ฯ ของนายนพดล ปัทมะ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศที่ลงนามเมื่อวันที่ 18 มิถุนายน 2551
มีคำสั่งให้นายนพดล ปัทมะ ยุติความผูกพันตามคำแถลงการณ์ร่วม ฯ ต่อประเทศกัมพูชาและองค์การยูเนสโก
ขณะเดียวกันพรรคประชาธิปัตย์ซึ่งเป็นพรรคการเมืองฝ่ายค้านได้ยื่นเรื่องให้ศาลรัฐธรรมนูญตีความข้อตกลงกับกัมพูชาว่าเข้าข่ายเป็นหนังสือสัญญาหรือไม่ ต่อมาวันที่ 8 กรกฎาคม ศาลรัฐธรรมนูญได้ชี้ขาดว่าข้อตกลงดังกล่าวเป็นหนังสือสัญญาซึ่งจะต้องผ่านการเห็นชอบของรัฐสภาก่อน[16]
เวลา 2.00 น. วันที่ 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2551 (ตามเวลาประเทศไทย) ที่นครควิเบก ประเทศแคนาดา องค์การยูเนสโกประกาศขึ้นทะเบียนตามคำขอของกัมพูชาให้ตัวปราสาทพระวิหารเป็นมรดกโลก พร้อมกับสถานที่อื่นอีก 4 แห่ง