في ما يلي المحطات الكبرى من أزمة الملف النووي الإيراني منذ 2003: المواقع السرية بعد الكشف في آب/ أغسطس 2002 عن الموقعين النوويين السريين في نطنز وآراك (وسط)، إيران توافق على عمليات تفتيش تقوم بها الوكالة الدولية للطاقة الذرية. مفتشو الوكالة يعثرون على آثار لليورانيوم المخصب، وحددوا لإيران مهلة تنتهي في أيلول/ سبتمبر 2003. في 21 تشرين الأول/ أكتوبر 2003، تعهدت إيران بتعليق أنشطتها لتخصيب اليورانيوم خلال زيارة غير مسبوقة لوزراء خارجية فرنسا وألمانيا وبريطانيا إلى طهران. توقيع اتفاق في 7 تشرين الثاني/ نوفمبر 2004. التخصيب بنسبة 3,5% والعقوبات في 8 آب/ أغسطس 2005، إيران بقيادة رئيسها الجديد المحافظ محمود أحمدي نجاد تستأنف أنشطتها النووية في مصنع تحويل اليورانيوم في أصفهان (وسط)، والأوروبيون يقطعون المفاوضات. الدول الخمس الكبرى (الولاياتالمتحدة وبريطانيا وفرنسا والصين وروسيا) تقرر في نهاية كانون الثاني/ يناير 2006 رفع المسألة إلى مجلس الأمن الدولي. إيران تتحدى فتعلن في 11 نيسان/ أبريل 2006 النجاح لأول مرة في تخصيب اليورانيوم (بنسبة 3,5%). إيران ترفض طلبا من مجموعة 5+1 ( الدول الخمس وألمانيا) لوقف عمليات التخصيب في (21 آب/ أغسطس 2006)، وتدشن مصنعا للمياه الثقيلة في آراك. في 23 كانون الأول/ ديسمبر 2006، الأممالمتحدة تفرض عقوباتها الأولى التي عمدت لاحقا إلى تشديدها بانتظام، فضلا عن العقوبات التي أقرتها الولاياتالمتحدة ثم الاتحاد الأوروبي. المفاوضات تراوح مكانها وإيران تعلن عام 2007 أنها اجتازت عتبة ثلاثة آلاف جهاز للطرد المركزي، وهي عتبة رمزية؛ لأنها تسمح نظريا بصنع المادة الأولية لقنبلة ذرية. وهي باتت تملك الآن عشرين ألف جهاز للطرد المركزي نصفها قيد الخدمة. التخصيب بمستوى 20% والحظر الأوروبي في 2009 ، الرئيس الأمريكي الجديد باراك أوباما يمد اليد لإيران، ويعرض عليها تخطي ثلاثين عاما من النزاع، وطهران تدشن في 9 نيسان/ أبريل 2009 أول مصنع لإنتاج الوقود النووي في أصفهان (وسط). في 25 أيلول/ سبتمبر 2009، أوباما والرئيس الفرنسي ورئيس الوزراء البريطاني ينددون ببناء إيران موقعا ثانيا سريا لتخصيب اليورانيوم في فوردو (وسط). في 9 شباط/ فبراير 2010، بعد فشل اتفاق تم التفاوض عليه لتخصيب اليورانيوم في دولة ثالثة، إيران تبدأ بإنتاج اليورانيوم المخصب بنسبة 20% في نطنز. وفي الوقت الذي هددت فيه إسرائيل بشن ضربة وقائية، نشرت الوكالة الدولية للطاقة الذرية في 8 تشرين الثاني/ نوفمبر 2011 تقريرا بشأن "بعد عسكري محتمل" لبرنامج إيران النووي. في كانون الثاني/ يناير 2012، أعلنت الوكالة الدولية للطاقة الذرية أن ايران بدأت التخصيب بنسبة 20 بالمئة في فوردو. الاتحاد الأوروبي يقرر في 23 كانون الثاني/ يناير 2012 تجميد أموال البنك المركزي الإيراني، وفرض حظر نفطي سرى تطبيقه في 1 تموز/ يوليو. واستئناف المفاوضات بين مجموعة 5+1 في نيسان/ أبريل بعد توقف استمر 15 شهرا. اتفاق مرحلي الرئيس الإيراني المنتخب في حزيران/ يونيو حسن روحاني يحصل على موافقة المرشد الأعلى للجمهورية الإسلامية علي خامنئي لإجراء مفاوضات، ويكلف وزير خارجيته بالمفاوضات النووية. واشنطنوطهران تجريان محادثات سرية في عُمان. في 27 أيلول/ سبتمبر 2013 في نيويورك. اتصال هاتفي بين روحاني وأوباما في سابقة منذ 1979، بعد لقاء وزاري بين إيران ومجموعة 5+1. في 24 تشرين الثاني/ نوفمبر 2013، المفاوضات في جنيف تفضي إلى اتفاق لمدة ستة أشهر يحد من نشاطات إيران النووية الحساسة لقاء رقع جزء من العقوبات. وتم إثر ذلك تمديد الاتفاق مرتين في حين استمرت المفاوضات طوال 2014، سعيا للتوصل إلى اتفاق نهائي. اتفاق تاريخي في 14 تموز / يوليو 2015، تم إبرام الاتفاق التاريخي الذي كان تم وضع خطوطه العريضة في الثاني من نيسان/ أبريل في لوزان، وذلك بعد أزمة استمرت 12 عاما وبعد 21 شهرا من المفاوضات الشاقة. نصت خارطة الطريق لتنفيذ الاتفاق على إجراءات تشمل رفع العقوبات في غضون 90 يوما التالية (20 تموز/ يوليو من قبل الأممالمتحدة و18 تشرين الأول/ أكتوبر من قبل الولاياتالمتحدة والاتحاد الأوروبي). التزمت إيران بتقليص عدد أجهزة الطرد المركزي، ونقل عشرة أطنان من اليورانيوم المخصب في 28 كانون الأول/ ديسمبر إلى روسيا بعد تقرير للوكالة الدولية للطاقة الذرية في ختام تحقيق حول محاولات طهران حيازة سلاح نووي. تطبيق الاتفاق أعلنت إيران في 14 كانون الثاني/ يناير 2016 سحب قلب مفاعل آراك العامل بالماء الثقيل، في حين تحدث الرئيس حسن روحاني عن " سنة من الازدهار الاقتصادي" مع رفع العقوبات. دخل الاتفاق حيز التنفيذ في 16 كانون الثاني/ يناير 2016، بعد موافقة الوكالة الدولية للطاقة الذرية، ما أدى إلى رفع العقوبات الاقتصادية المفروضة على إيران.
