В 1950-х годах КНДР договорилась с СССР и Китаем о сотрудничестве в области атомной энергетики, в 1965 году в исследовательском центре в городе Йонбен установлен советский реактор ИРТ-2000. В 1970-х годах в КНДР начаты работы по созданию ядерного оружия, помощь в которых оказывал Китай. В 1974 году Северная Корея вступила в МАГАТЭ, а в 1985 году подписала Договор о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО).
В 1992 году инспекторов МАГАТЭ не пустили на ряд северокорейских ядерных объектов. Это привело к скандалу, за которым последовали объявления о выходе КНДР из ДНЯО (в марте 1993 года) и из МАГАТЭ (в июне 1994 года). К октябрю 1994 года США убедили Пхеньян заморозить ядерную программу в обмен на поставки мазута и помощь в строительстве АЭС.
В конце 1990-х годов корейцы приобрели у Пакистана установки для обогащения урана и, по данным ЦРУ, смогли произвести до 24 кг плутония. Информация о продолжении северокорейской ядерной программы привела к тому, что США в 2002 году отказались помогать КНДР в создании АЭС. В ответ 12 декабря 2002 года Пхеньян объявил о возобновлении ядерной программы, а 10 января 2003 года — о новом выходе из ДНЯО.
6 января 2004 года Пхеньян заявил о готовности заморозить ядерную программу в обмен на отмену торговых санкций, введенных США еще после окончания войны 1950-1953 годов и расширенных в начале 2000-х годов. Начались переговоры с участием КНДР, КНР, США, РФ, Южной Кореи и Японии.
9 октября 2006 года Северная Корея сообщила об успешном испытании атомной бомбы в провинции Хамген-Пукто (150 км от границы с РФ). По данным Минобороны РФ, мощность подземного взрыва составила от 5 до 15 килотонн.
15 октября 2006 года Совет Безопасности ООН ввел санкции в отношении КНДР. Запрещалась продажа этой стране наступательного оружия, импорт и экспорт материалов и оборудования для производства ядерного оружия и ракет.
11 октября 2008 года США исключили КНДР из списка стран--спонсоров терроризма. В ответ Пхеньян допустил в страну инспекторов МАГАТЭ, но уже 14 апреля 2009 года вновь вышел из переговоров — после выступления Совета Безопасности ООН с критикой запуска корейцами баллистической ракеты.