الوكالة الدولية للطاقة الذرية ترصد في آب/اغسطس آثار يورانيوم مخصب في نطنز (وسط ايران) حيث كشفت صور التقطت بأقمار اصطناعية نشرتها وسائل الإعلام الأمريكية في نهاية 2002 وجود موقع نووي. بعد زيارة لا سابق لها لوزراء خارجية فرنسا وألمانيا وبريطانيا في تشرين الاول/اكتوبر علقت إيران نشاطاتها لتخصيب اليورانيوم. 2005 في الثامن من آب/اغسطس، وبعد انتخاب المحافظ محمود أحمدي نجاد رئيسًا للجمهورية الإسلامية، استأنفت ايران نشاطات التخصيب في مصنعها لتحويل اليورانيوم في اصفهان (وسط). علقت باريس وبرلين ولندن المفاوضات، ودانت الوكالة الدولية للطاقة الذرية إيران. 2006 الدول الخمس الدائمة العضوية في مجلس الأمن الدولي (الولايات المتحدة وروسيا والصين وفرنسا وبريطانيا) تعطي الضوء الأخضر للوكالة لنقل القضية إلى الأمم المتحدة. في 11 نيسان/ابريل، أعلنت إيران أنها قامت للمرة الأولى بتخصيب اليورانيوم (بنسبة 3,5 بالمئة). في السادس من حزيران/يونيو، طلبت الدول الخمس الدائمة العضوية في مجلس الأمن وألمانيا، من طهران وقف التخصيب مقابل حوافز (مساعدة لبناء مفاعلات تعمل بالمياه الخفيفة وامتيازات تجارية). رفضت ايران العرض في 22 آب/اغسطس. في 23 كانون الاول/ديسمبر، فرضت الأمم المتحدة عقوبات على إيران تم تعزيزها منذ ذلك الحين، مثل عقوبات الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي. 2007 أعلنت إيران في الشابع من تشرين الثاني/نوفمبر أنها باتت تملك أكثر من ثلاثة آلاف جهاز للطرد المركزي، في مرحلة رمزية تسمح نظريًّا بالحصول على كمية كافية من اليورانيوم العالي التخصيب لصنع قنبلة ذرية خلال عام واحد. تملك ايران اليوم 19 ألفًا من هذه الأجهزة. في كانون الاول/ديسمبر، قالت الاستخبارات الأمريكية إن إيران أوقفت خططها للحصول على سلاح ذري في 2003 لكنها اعترفت بإنها لا تعرف نواياها الحالية. 2008 في 14 حزيران/يونيو، تقدمت الدول الست الكبرى بعرض جديد لكن الرئيس أحمدي نجاد قال إن الجمهورية الإسلامية «لن تتراجع قيد انملة». 2009 الرئيس الأمريكي الجديد باراك أوباما يمد يده لإيران واقترحت الدول الست في الثامن من نيسان/ابريل استئناف المفاوضات. في اليوم التالي افتتحت إيران مصنعًا للوقود النووي. كشف الغربيون في 25 ايلول/سبتمبر وجود موقع سري لتخصيب اليورانيوم في فوردو (وسط). في الأول من تشرين الأول/أكتوبر استؤنفت مفاوضات في جنيف أفضت إلى اتفاق مبدئي على تخصيب اليورانيوم (بنسبة 20 بالمئة) لمفاعل أبحاث طهران، في الخارج. لكن الاتفاق لم ينفذ. 2010 في التاسع من شباط/فبراير، أعلنت إيران أنها بدأت تخصيب اليورانيوم بنسبة 20 بالمئة في نطنز. في 17 ايار/مايو، اقترحت طهران مع تركيا والبرازيل مبادلة الوقود النووي الإيراني على الأراضي التركية في مقابل اليورانيوم المخصب بنسبة 20 بالمئة. 2011 في 22 كانون الثاني/يناير، فشلت محادثات جديدة في أسطنبول بين إيران والدول الست التي استؤنفت بعد 14 شهرًا من توقفها. في الرابع من ايلول/سبتمبر تم ربط محطة بوشهر النووية الايرانية الوحيدة بشبكة الكهرباء. في الثامن من تشرين الثاني/نوفمبر، عبرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية عن «مخاوف جدية» من «امكان وجود بعد عسكري» للبرنامج النووي الايراني. 2012 اعلنت الوكالة الدولية للطاقة الذرية ان ايران بدأت تخصيب اليورانيوم بنسبة 20 بالمئة في فوردو. بعد توقف دام 15 شهرًا استؤنفت المفاوضات بين ايران ومجموعة 5+1 في 14 نيسان/ابريل في اسطنبول ثم في بغداد (24 ايار/مايو) وموسكو (19 حزيران/يونيو) بدون ان تحقق اي تقدم يذكر. في 16 تشرين الثاني/نوفمبر، حذرت الوكالة الدولية للطاقة النووية من ان طهران انهت تجهيز فوردو وزادت الى حد كبير قدرته على التخصيب.