1948年10月，樸正熙在十四團任作戰參謀長，在南朝鮮勞動黨領導下，樸正熙直接參與策劃和領導了一次反李承晚的起義。對於這次起義，美國和李承晚集團驚恐萬分，立即調動了大批美、偽軍，進行了殘酷的鎮壓。
起義被鎮壓下去了，樸正熙遭到逮捕並被判處死刑。此時擺在樸正熙麵前的隻有兩條路：一條是堅持革命，不怕流血犧牲；一條是叛變投降，保全自己的性命。樸正熙想到死，馬上兩腿發軟，他終於選擇了後者，叛變自首當了叛徒，供出了他所知道的地下黨員和參與策劃武裝起義的全部成員，其中包括他的哥哥樸東熙。由於樸正熙等人的出賣，該地區的地下黨組織幾乎全部遭到破壞，被捕的官兵竟達一千六百多人，其中四百多名地下黨員和愛國官兵慘遭殺害，他的哥哥樸東熙也是其中的一個。當時，偽軍參謀總長向美國“顧問團”團長羅伯特彙報時說：“要不是樸正熙，麗水、順天的叛變還不知道會有什麼樣的結局呢！”
叛徒的軍旅生涯
南朝鮮陸軍情報局的一個處長也在“報告書”中表揚樸正熙，說他是“第一個無名的有功者”。
樸正熙不是曆來以反共自豪，一直把反共作為自己的“國策”嗎？但他一直不敢宣揚這一段反共曆史。隻是在一次和美國記者的談話裏，他躲躲閃閃地說過這件事。他說，二次大戰結束時，他由中國返回故鄉，發現他的幾個哥哥正從事勞動黨的活動。他哥哥被殺後，他哥哥的兩個夥伴投靠他，這樣就把自己牽連了進去。他說，1948年他的被捕，隻不過是軍隊派係鬥爭的犧牲品，自己從來沒有想過參加勞動黨。在南朝鮮官方發表的材料裏，樸正熙從1948年至1949年5月的這段曆史是一個空白，這是為了避免使樸正熙難堪。然而，外國評論家則直截了當地指出，這一段時間是樸正熙的“自我反省、改造時間”，也就是他重新宣誓效忠李承晚，變成新生的“反共強人”的時期。
樸正熙當了叛徒以後，一頭栽進美國中央情報局的懷抱，沒有多久，就被加官晉爵，出任南朝鮮陸軍本部作戰情報室室長兼陸軍情報局第一科中校科長。
從1950年6月朝鮮戰爭爆發，樸正熙開始了他官運亨通的軍旅生涯。10月被任命為第九師參謀長。次年10月，任陸軍本部作戰局次長。1953年2月任炮兵司令。1953年7月停戰後，由美國顧問團推薦赴美國俄克拉荷馬陸軍炮兵學校深造，回國後任陸軍炮兵學校校長兼訓練本部炮兵監。1957年陸軍大學畢業，任第六軍副軍長、第七師師長、任第六軍管區司令。1960年1月，改任釜山地區軍需基地司令。7月任第一軍管區司令。9月任陸軍本部作戰參謀次長。12月任第二軍副司令……
大兵的愛情詩
1950年8月，經過陸軍情報局下屬宋在千的介紹，樸正熙認識了宋的表妹、當時的中學教員陸英修。陸英修的父親陸鍾寬是沃川郡的首富，他擁有大量的房地產，他的住處，花卉滿園，果樹成蔭，廣達七八千坪之多，是當地第一個有自備轎車、攝影機、放映機的人。但是隨著朝鮮戰爭的爆發，陸鍾寬舉家逃難，陸英修也從任職的沃川女子中學來到了大邱。
對於女兒陸英修和樸正熙的婚事，陸鍾寬是不同意的，他瞧不起樸正熙這個“大兵”，反對招一個軍人作為自己的女婿。但是，他老婆李慶齡認為，局勢混亂，早點給女兒找個歸宿，也可以了結一件心事。而且，女兒和樸正熙一見鍾情，幾次交往後，就論及婚嫁。雖然老頭堅決反對，但還是拗不過女兒。9月下旬，陸英修在母親的支持下，與樸正熙完成訂婚儀式。陸英修以訂婚的事實再度懇請父親同意立即舉行婚禮，但陸鍾寬還是嚴詞拒絕。陸英修堅持已見，於12月12日在大邱同樸正熙結了婚。
新婚燕爾，無奈樸正熙就要隨著部隊的調動告別大邱遠離其妻，這個大兵突然詩興大發，寫了一首題名《妻子的睡容》的歪詩，吐露了他靈魂深處的空虛和齷齪。詩裏寫道：
夜深沉，萬籟俱寂。
膚色宛如玉一般潔白，
臉兒恰似百合花馥鬱芬芳；
你氣息盈盈，已進入了遙遠的夢鄉。
可愛的妻子，
你甜睡的麵容更加美麗動人，
啊，你那恬靜的眼睛、耳鼻和朱唇，
是和平的象征，
愛情的化身！
你是仁、慈、善三線編織的藝術傑作，
既象金、又象銀。
你不怕歲月濁浪的衝刷，
將萬世絢麗永放異彩。
我所有的不足和缺點，
都被你那仁慈、偉大的女性人格所融化。
一個具有男子性格的人兒正在雕琢成功！
在這被幸福所陶醉的轉瞬即逝的夜晚，
把你那強大的魅力作為我人生的動力吧！
望著你那酣睡的嬌容，
我願坐在你身旁通宵達旦，
祈禱上蒼，
讓這幸福時刻永遠銘記我心頭……
軍事政變起家
1960年4月27日，在南朝鮮進行了十二年野蠻統治的李承晚政權被人民推翻。但勝利果實卻落到了資產階級政客手中。5月，成立許政“過渡政府”。8月在野的民主黨上台，建立以尹潽善為總統、張勉為總理，並由總統製改為內閣責任製的“第二共和國”。
民主黨執政後，黨內原有的新舊兩派，因分贓不均而分裂，舊派另組新民黨，從此兩黨爭吵更加激烈。民主黨內部各派也互相傾軋，張勉雖然進行了三次內閣改組，仍未能緩和各派爭權奪利的鬥爭。
而且，在張勉執政期間，南朝鮮經濟情況比李承晚時期更糟，人民生活困苦不堪，階級矛盾更加尖銳，“反對外來勢力幹涉內政”、“要求民主”、“要求保障生存權利”、“要求實現南北統一”的呼聲越來越高。1961年3月，漢城市兩萬多學生和市民召開“3·1”反日運動四十六周年紀念大會，旗幟鮮明地提出了“美國佬滾出去”、“張勉政權下台”的戰鬥口號。在4月19日推翻李承晚政權的學生起義一周年的那一天，南朝鮮全境大、中城市隆重舉行紀念和示威遊行，僅在漢城，就有十萬學生和市民參加。會上提出了“促進南北交流”、“實現和平統一”的鬥爭綱領。5月5日，漢城大學“民族統一學生聯盟”舉行集會，主張南北朝鮮的學生、記者以及文化體育界人士進行交流。新成立的南朝鮮學生聯合會所屬各校學生代表，一致要求“上北方去，到南方來，在板門店會師”，並向北方學生倡議5月20日在板門店舉行南北學生聯席會議。倡議得到了各階層人民和各革新政黨及民主人士的積極支持和熱烈擁護，也獲得了北朝鮮學生組織的讚同。於是，南朝鮮學生計劃在5月20日派遣十萬學生參加具有曆史意義的“南北學生和平統一誓師大會”。
這時的張勉政府對政局已完全失去控製。張勉原是基督教信徒，投入政界一直表現“軟弱無能”。美國之所以扶他上台，是因為張勉係民主黨頭子，又聽話。可是，事情的發展表明，張勉執政後“更加無能”，根本無法駕馭局勢。美國在南朝鮮的殖民統治受到這樣嚴重的威脅，它自然不能再坐視不管了。
1961年1月，肯尼迪政府上台後，下決心要改變搖搖欲墜的南朝鮮局勢，他采納了美國參議院外交委員會於1959年提出的“坤侖報告”。這個報告的主要內容是，“美國在南朝鮮的兩黨政治遭到失敗後，就要以軍人政治來接替”。肯尼迪把這個計劃交給當時的中央情報局局長艾倫·杜勒斯去執行。艾倫·杜勒斯就叫他的副手中央情報局副局長同該局南朝鮮分部的頭目，一起物色“新的鐵腕人物”，策劃用軍事政府的辦法來取代張勉政府。
樸正熙和他的侄女婿金鍾泌（樸東熙的女婿、南朝鮮“5·16”軍事政變主帥）等人，早在肯尼迪上台之前就已經在窺測方向，陰謀政變。出身於陸軍士官學校第八期的極端反共而又野心勃勃的金鍾泌等校級少壯派代表九人，1960年9月10日晚，就曾在漢城退溪路“忠武壯”飯店秘密策劃軍事政變。11月9日，在樸正熙的支持下，由金鍾泌牽線，聚集在漢城新堂洞樸家進一步密謀，從1961年初開始，這批人同美國中央情報局掛上了勾，並在它的直接操縱下，在陸軍本部、第三十、三十三預備師、第六軍炮兵團、第一傘兵團等後備部隊和海軍陸戰隊擴充勢力，發展組織。在此期間，樸正熙還親自出麵拉攏漢城光明印刷所經理李學洙和光州航空學校校長李文燁上校等，準備印刷“政變成功”後的布告和檄文，並安排起事之日用飛機在漢城、大邱、大田、釜山等大城市散發。
5月14日到了。淩晨三點，一陣接一陣的槍聲劃破了漢城上空，給正在夢鄉裏的市民帶來巨大的恐怖和不安。這時，樸正熙、金鍾鉍等人拚揍的六千多名“敢死隊”順利地渡過漢江橋，開進了市中心，占領了政府、國會大廈和廣播電台。六點，通過廣播電台宣告軍事政變成功。當天上午，宣布“緊急戒嚴令”，凍結財政金融，封鎖漢城機場和車站，下午宣布解散國會，禁止一切政黨、社會團體的政治活動，下令逮捕所有內閣成員。17日下午，四十萬前線部隊發表聲明支持軍事政權，於是整個局勢急轉直下。18日，張勉內閣辭職，短短九個月的“第二共和國”宣告破產。