정부는 경제 개발 자금을 마련하려고 일본과의 국교 회복을 서둘렀다. 식민 지배에 대한 사과와 배상 없이 협상한다는 반발이 커서 1964년에는 대규모 반대 시위(6·3 시위)가 일어나 계엄령이 내려졌다. 1965년 6월 22일 한일 기본 조약이 맺어졌고, 일본은 청구권 협정에 따라 무상 3억 달러와 유상 2억 달러를 제공했다.
이 협정에서 식민 지배의 불법성과 개인 피해 배상 문제가 분명히 정리되지 않아, 강제 동원 피해자와 일본군 ‘위안부’ 피해자 문제를 둘러싼 갈등이 지금까지 이어지고 있다.
1964년 의료진 파견을 시작으로 1965년부터는 전투 부대(청룡·맹호·백마 부대 등)가 베트남 전쟁에 파병되었다. 1973년 철수할 때까지 연인원 30만 명이 넘는 군인이 참전해 약 5천 명이 전사했다. 파병 대가로 받은 미국의 지원과 베트남 특수는 경제 성장에 도움이 되었지만, 고엽제 피해와 베트남 민간인 피해 문제가 남았다.