伊朗核計劃始於20世紀50年代後期，其核技術主要從當時關係密切的美國及西方國家引進。
1980年美伊斷交後，美國曾多次指責伊朗以“和平利用核能”為掩護秘密發展核武器，並對其採取“遏制”政策。
2003年初，伊朗宣佈發現並提煉出能為其核電站提供燃料的鈾後，美國對伊朗核計劃提出“嚴重質疑”。國際原子能機構也要求伊朗與其合作，簽署《不擴散核武器條約》附加議定書。
2003年12月，伊朗正式簽署了《不擴散核武器條約》附加議定書，並一度暫停濃縮鈾活動。
但在這之後，伊朗與西方在濃縮鈾等利用原子能的問題上再現分歧。2006年1月初，伊朗宣佈恢復中止兩年多的核燃料研究工作，伊核問題再度升溫。
2006年7月，伊核問題被提交至聯合國安理會。安理會通過多份對伊制裁決議。安理會五個常任理事國與德國官員形成了關於伊核問題的六國磋商機制。
2008年7月以來，六國與伊朗舉行多輪對話，但由於雙方在鈾濃縮、制裁等核心問題上分歧嚴重，談判一直未取得明顯進展。
2013年8月伊朗新總統魯哈尼上任以來，伊核問題談判出現了新的契機。分析人士認為，這主要是因為，在遭受西方長期制裁後，伊朗經濟受到很大影響。
9月26日，伊朗外長扎裏夫首次與六國外長就解決伊核問題面對面交換意見。
10月中旬，六國與伊朗在日內瓦舉行了伊新政府成立以來的首輪對話。伊核六國與伊朗進行了三輪磋商，其中兩輪會談議程延期，說明談判雙方當時在就一些細節問題進行推敲和討價還價。
11月11日，伊朗與國際原子能機構在德黑蘭簽署合作路線圖，允許原子能機構核查人員檢查部分核設施。這有助於推動本輪日內瓦會談取得成果。
