2006年1月 伊朗时任领导人宣布核计划是伊朗“不容辩驳的权利”。同年2月,伊朗核问题被提交联合国安理会。在伊朗拒绝了安理会有关暂停核材料浓缩等活动的要求后,同年12月,安理会通过1737号决议对伊朗实施制裁。
2008年3月 联合国安理会通过1803号决议,扩大对伊朗的制裁。
2011年5月 伊朗首座核电站运营。同年11月,国际原子能机构报告称伊朗并未停止核武器计划。美国和欧盟等先后对伊朗进行新一轮制裁。
2012年6月 俄罗斯和中国等发表声明,认为单边制裁和武力威胁无助于问题的解决,呼吁通过谈判解决争端。
2013年8月 鲁哈尼当选伊朗新总统,伊核问题出现转机。同年11月24日,伊朗核问题六国(美国、英国、法国、俄罗斯、中国和德国)与伊朗在日内瓦达成阶段性协议,伊朗同意就核计划作出妥协,以换取西方国家减轻对伊制裁。各方希望在2014年7月20日之前达成全面协议。由于分歧严重,各方将谈判期限延长至2014年11月24日,后又推迟至2015年6月30日。
2015年6月-7月 伊朗与六国在维也纳展开密集磋商,并在两次延期加时磋商后,于7月中旬完成这场长达9年的长跑谈判。
2015年7月14日 伊朗与伊核问题六国达成伊核问题全面协议,签署《联合全面行动计划》(即伊核问题全面协议),协议于2016年1月生效。根据协议,伊朗承诺限制核计划,国际社会解除对伊制裁。国际原子能机构负责督查伊朗履行协议情况。
2018年5月 美国宣布退出伊核问题全面协议,逐步恢复因协议而中止的对伊制裁。
2019年5月 伊朗宣布将中止履行伊核协议部分条款。7月1日,伊朗宣布低浓度浓缩铀的存量已超过300公斤的上限。7日,伊朗宣布已经突破核协议浓缩铀生产限制,下一步将实现20%丰度铀浓缩生产。