为和平解决朝核问题，在中国政府积极斡旋下，最终促成了由中国、朝鲜、美国、韩国、俄罗斯和日本参加的朝核问题六方会谈。迄今，六方会谈已在北京举行了六轮。
第一轮六方会谈（2003年8月27日至29日）
各方认真、全面地阐述了各自的原则立场和方案设想，并达成重要共识，即确认朝核问题应通过对话以和平方式解决的原则。
第二轮六方会谈（2004年2月25日至28日）
朝鲜强调只有美国放弃对朝敌对政策，朝鲜才能放弃核计划。在此基础上，朝鲜提出“口头对口头”原则作为第一阶段行动措施，即朝鲜冻结核武器计划，美国相应放弃对朝敌对政策。美国重申，在关切的问题解决后，美国最终愿与朝鲜实现关系正常化。在弃核目标上，美方再次重申“全面、可核查、不可逆转地放弃核计划”概念。与会六方最终以《主席声明》的形式阐明了各方共识，这是六方会谈首次以书面文件形式确定会谈的成果。
第三轮六方会谈（2004年6月23日至26日）
朝鲜进一步明确弃核意愿，首次表示可以透明地放弃一切核武器及相关计划。美国则提出了一项包括朝鲜弃核，同时也涵盖了朝方的安全关切、能源需求以及取消封锁要求等内容的“转变性方案”。但双方在弃核的范围和方式以及关于核冻结的范围和相应措施等方面存在分歧。最终，与会各方同意“以循序渐进的方式，按照口头对口头、行动对行动”的原则寻求和平解决朝核问题的途径。
第四轮六方会谈（2005年7月26日至8月7日；9月13日至19日）
经过两个阶段艰苦谈判，各方一致同意通过了六方会谈启动以来的首份具有实质内容的共同声明（9·19共同声明）。朝方承诺放弃一切核武器及现有核计划；美方确认无意以核武器或常规武器攻击或入侵朝鲜；各方尊重朝方拥有和平利用核能的权利等。
第五轮六方会谈（2005年11月9日至11日；2006年12月18日至22日；2007年2月8日至13日）
第一阶段会议通过的《主席声明》中重申，将根据“承诺对承诺、行动对行动”原则全面履行共同声明，早日可核查地实现朝鲜半岛无核化目标，维护朝鲜半岛及东北亚地区的持久和平与稳定。此后，会谈曾因朝鲜反对美国的金融制裁而陷入僵局。
经过一年多的反复磋商，六方会谈终于峰回路转。2007年2月13日，第三阶段会议通过了《落实共同声明起步行动》的共同文件（2·13共同文件），内容包括朝方关闭并封存宁边核设施，并邀请国际原子能机构人员重返朝鲜进行必要的监督和验证，以及各方同意向朝鲜提供价值相当于100万吨重油的经济、能源及人道主义援助。
第六轮六方会谈（2007年3月19日至22日；9月27日至10月3日）
第一阶段会议如期举行，各方听取了五个工作组的报告，就落实起步行动和下一阶段行动计划进行了探讨。10月3日，朝核问题第六轮六方会谈第二阶段会议通过了《落实共同声明第二阶段行动》的共同文件。根据文件，朝鲜将在2007年年底前完成宁边核设施的去功能化并全面申报核计划；美国根据朝方行动并行履行其对朝承诺。
