11月1日，美國核專家組抵達朝鮮，參與寧邊核設施的去功能化工作。
11月27日至29日，由中國、韓國、日本、美國和俄羅斯等5國官員和專家組成的10人調查團抵達平壤，對朝鮮核設施去功能化情況進行了實地調查。調查團成員之一、中國外交部朝鮮半島事務大使陳乃清說，目前去功能化工作總體進展順利。
12月3日至5日，美國助理國務卿、朝核問題六方會談美國代表團團長希爾訪問朝鮮，考察寧邊核設施去功能化的進展情況，並與朝官員討論朝申報核計劃問題。5日，希爾轉交了美國總統布什給朝鮮最高領導人金正日的親筆信。布什在信中談及兩國關係正常化是最終目標。
12月14日，美國總統布什在華盛頓再次呼籲朝鮮全麵申報其核計劃和核擴散行為。
2008年
1月4日，朝鮮全麵闡述其履行“10·3共同文件”的立場，認為美國等有關方麵沒有及時履行協議，並指出“10·3共同文件”的執行被延遲，責任不在朝鮮。隨後，美方表示，朝鮮並沒有提交正式的核計劃申報書，並多次強調，在朝鮮進行完整、準確的申報之前，美國不會啟動將朝鮮從“支持恐怖主義國家”的名單中刪除和對朝終止適用《敵國貿易法》的程序。
3月13日，朝核問題六方會談美國和朝鮮兩國代表團團長在日內瓦舉行會談，但雙方未就朝鮮申報核計劃等具體問題達成協議。
4月8日，朝核問題六方會談美朝兩國代表團團長在新加坡會晤。雙方在履行六方會談共同文件的關鍵問題上達成共識。
4月22日至24日，美國朝核問題工作小組訪問平壤，與朝鮮討論了有關履行共同文件的具體問題，其中包括朝鮮核計劃申報內容等問題。
5月8日，美國朝核問題工作小組再次訪問平壤。訪問期間，朝鮮向美國移交了長達1.8萬頁的核設施運行記錄。
6月10日，美國朝核問題工作小組三度訪問平壤，與朝鮮討論了朝鮮核設施去功能化的技術性及事務性問題，以及有關各方對此進行政治和經濟補償的問題。朝鮮說磋商“取得了成果”。
6月11日，朝核問題六方會談經濟及能源合作工作組在板門店舉行會議。與會各方就向朝提供經濟及能源援助問題深入交換了意見，並就加快援助步伐達成一致。
6月11日至12日，朝鮮和日本在北京舉行政府間工作會談。根據雙方達成的協議，朝鮮將重新調查“綁架問題”，而日本將部分解除對朝經濟製裁。
6月18日，美國國務卿賴斯表示，在朝鮮申報其核計劃之後，美國將把朝鮮從“支恐”名單上刪除，朝鮮也將不再受美國《敵國貿易法》製裁。25日，美國重申有條件將朝鮮從“支恐”名單中刪除。
6月26日，六方會談發表主席聲明，表示六方會談落實共同聲明第二階段行動取得積極進展。朝鮮26日正式向朝核問題六方會談主席國中國提交核計劃申報書。美國白宮在確認朝鮮提交核清單的同時宣布，美國將部分解除對朝鮮的貿易製裁，以及著手將朝鮮從“支持恐怖主義國家”名單中刪除。
6月27日，朝鮮於當地時間17時05分（北京時間16時05分）炸毀其寧邊地區核設施的冷卻塔。
7月10日至12日，朝核問題六方會談團長會在北京釣魚台舉行。會後發表新聞公報，各方同意在六方會談框架內建立朝鮮半島無核化的驗證和監督機製。根據公報，驗證機製由六方專家組成，驗證措施包括視察設施、提供查閱文件、技術人員麵談，以及六方一致同意的其他措施。由六方團長組成的監督機製，將確保各方信守並履行各自在六方會談框架內作出的承諾，包括不擴散和對朝經濟與能源援助。
8月26日，朝鮮外務省發言人在平壤發表聲明說，朝鮮已在14日停止寧邊地區核設施的去功能化作業，並已將這一措施通報了有關國家。同時，朝鮮“將根據有關部門的強烈要求，考慮采取按原狀重新恢複寧邊核設施的措施”。美國白宮發言人弗拉托26日重申，在朝核問題六方會談有關各方對朝鮮核計劃實行核查達成一致之前，美國不會將朝鮮從支持恐怖主義國家的名單中刪除。
2009年
1月13日，朝鮮外務省發表談話說，隻有在美國消除對朝鮮的核威脅以及美國不再對韓國提供核保護傘的時候，朝鮮才會放棄核遏製力。
1月17日，朝鮮人民軍總參謀部發表聲明，宣布由於韓國李明博政府繼續執行對朝敵視政策，朝鮮將同韓國進行“全麵對抗”。