در 31 شهریور 1359 حمله سراسری و رسمی عراق، با به کارگیری حداکثر توان نظامی و با عبور از مرزهای بین‌المللی و تجاوز به خاک ایران، شروع شد. در ساعات پایانی همان روز، کورت والدهایم، دبیرکل سازمان ملل متحد، از دو دولت خواست که در حل مسالمت‌آمیز اختلافات میان دو کشور مساعی جمیله خویش را به کار بندند.
پس از بازپس گرفتن خرمشهر، دولت آمریکا و دولت‌های اروپایی و برخی از کشورهای منطقه خلیج‌فارس کوشیدند به جنگ پایان دهند و از سقوط صدام‌حسین و حکومت بعثی عراق جلوگیری کنند.
در این میان، شورای امنیت سازمان ملل، به درخواست اردن، در 21 تیر 1361 قطعنامه 514 را به تصویب رساند و در آن با اظهار نگرانی عمیق از ادامه برخورد دو کشور، خواستار آتش‌بس و عقب‌نشینی نیروها به مرزهای بین‌المللی و تلاش در جهت دستیابی به راه حلی جامع و عادلانه و شرافتمندانه براساس اصول منشور ملل متحد شد.
دولت ایران این قطعنامه را که جنبه توصیه‌ای داشت نپذیرفت و وزارت امورخارجه آن را تلاشی هماهنگ و سازمان‌یافته از سوی قدرت‌های جهانی در جهت ممانعت از دستیابی ایران به خواست‌های قانونی خود و جلوگیری از سقوط رژیم بعثی عراق تلقی کرد و اعلام داشت جمهوری اسلامی ایران تا تحقق خواست‌های خود و دفع کامل قوای متجاوزعراق، به دفاع مشروع خود ادامه خواهد داد.
در پی انجام دو عملیات از سوی ایران، یکی در 23 تیر 1361 در محور جنوب و دیگری در 9 مهر 1361 در منطقه سومار، که منجر به آزادسازی بخش‌های مهمی از خاک ایران و تسلط نیروهای ایران بر شهر مندلی عراق شد، شورای امنیت به درخواست عراق، در 12 مهر 1361 قطعنامه 522 را به تصویب رساند و خواستار آتش‌بس فوری و عقب‌نشینی نیروها به مرزهای بین‌المللی شد و از دولت عراق، به سبب آمادگی‌اش برای همکاری در اجرای قطعنامه 514، استقبال کرد.
در 9 آبان 1362، به دنبال گسترش دامنه جنگ به خلیج‌فارس و حملات عراق به نفتکش‌ها و انتشار گزارش نمایندگان ویژه دبیرکل سازمان ملل پس از بازدید از مناطق اشغالی توسط عراق و شهرهای بمباران شده در ایران و عراق، چهارمین قطعنامه شورای امنیت به شماره 540 صادر شد و در آن به گزارش واقع‌بینانه نمایندگان دبیرکل در بررسی مناطق مسکونی و تأیید لزوم بررسی دقیق علل جنگ اشاره گردید.
در 16 دی 1365، نیروهای ایرانی، طبق یک برنامه‌ریزی دقیق نظامی، به اطراف بصره رسیدند. احتمال سقوط بصره و پیروزی ایران تقویت شد و این باور پدید آمد که موازنه نظامی در صحنه نبرد به نفع ایران تغییر کرده است. نگرانی قدرت‌های بزرگ و کشورهای عربی، آنها را به این نتیجه رساند که تنها راه پایان دادن به جنگ، تلاش مشترک آمریکا و شوروی در چارچوب همکاری بین‌المللی است.
به همین منظور، خاویر پرزدکوئیار، دبیرکل سازمان ملل، در 22 دی 1365 اعلام کرد که اعضای شورای امنیت برای پایان دادن به جنگ مصمم‌اند و نظریات و دیدگاه‌ها باید برای تحقق این هدف به یکدیگر نزدیک شوند و شکل اجرایی به خود گیرند.
از امتیازات قطعنامه 598 بر قطعنامه‌های پیشین این بود که جنبه توصیه‌ای نداشت و تصمیمی براساس اعتقاد شورای امنیت بود. به اعتقاد ایران، از نقاط ضعف قطعنامه 598، بند سوم قسمت مقدماتی آن بود که از شروع و ادامه طولانی منازعه توأماً ابراز تأسف شده بود.
دبیرکل سازمان ملل به‌استناد قطعنامه 598، از طرفین درگیر خواست تا با قطع جنگ وارد روند مذاکره و عمل شوند. وی همچنین بر ضرورت همکاری کامل ایران و عراق، برای دستیابی به راه‌حل جامع و عادلانه و شرافتمند، تأکید کرد و از اعضای شورا خواست که از تلاش‌های وی حمایت کنند.
پس از تصویب قطعنامه 598، به دنبال درخواست دولت کویت از آمریکا و شوروی برای حفاظت از نفتکش‌های این کشور، که در معرض بیشترین مخاطرات قرار داشت، اولین کاروان از نفتکش‌های کویت در 30 تیر 1366 وارد خلیج‌فارس شد.
در همین حال تشنج در منطقه افزایش یافت و در اوایل شهریور 1366، نیروی دریایی آمریکا 46 کشتی در منطقه مستقر کرد و فرانسه و انگلیس نیز اعلام کردند که آنها نیز نیروهای دریایی بیشتری به منطقه اعزام خواهند کرد. به دنبال آن در 30 شهریور 1366، با حمله یک بالگرد جنگی آمریکایی به کشتی کوچک ایرانی به نام ایران اجر در 80 کیلومتری شمال‌شرقی بحرین، آمریکا رسماً وارد جنگ با ایران شد.
عراق با روحیه تازه‌ای که از حمایت مؤثر آمریکا و نیز پیروزی فاو به دست آورده بود، حمله با سلاح‌های شیمیایی را ادامه داد و توانست کلیه اراضی تصرف شده را از ایران پس بگیرد.
در 25 اسفند 1366، صدام و رهبران بعثی عراق شهر کردنشین حلبچه و روستاهای اطراف آن را، به دلیل همکاری نیروهای کرد با قوای ایران، بمباران شیمیایی کردند. در این فاجعه 5 هزار غیرنظامی قربانی شدند.
عراق با وجود شواهد مسلّم و انکارناپذیر، به‌کار بردن مواد شیمیایی را انکار کرد، اما در پی ارائه مدارک موثق از سوی ایران و بررسی کارشناسان اعزامی از سوی سازمان ملل، شورای امنیت برای اولین‌‌بار در 9 اردیبهشت 1367 قطعنامه 612 را به اتفاق آرا تصویب کرد. این قطعنامه، ضمن محکوم کردن شدید به کار بردن سلاح‌های شیمیایی، هر 2 طرف را از استفاده این سلاح‌ها منع کرد.
نقطه اوج تلاش‌های خصمانه آمریکا برضد ایران، حمله موشکی ناو آمریکایی مستقر در خلیج‌فارس، به نام وینسنس، به هواپیمای مسافربری ایرباس ایران در 12 تیر 1367 بود. در این حمله، همه 290 سرنشین هواپیما کشته شدند.
پذیرش قطعنامه طی نامه‌ای با امضای رئیس جمهوری ایران، در 27 تیر 1367 به دبیرکل سازمان ملل تسلیم شد. در این نامه تصریح شده است که تجاوز به ایران ابعاد بی‌‌‌سابقه‌ای یافته و باعث کشیده شدن سایر کشورها و حتی غیر نظامیان بی‌گناه به جنگ شده است و جمهوری اسلامی ایران با توجه به اهمیتی که برای جان انسان‌ها و اجرای عدالت و برقراری صلح و امنیت منطقه‌ای و بین‌المللی قائل است، قطعنامه 598 شورای امنیت را می‌پذیرد . امام خمینی (ره) در 29 تیر همان سال پذیرش قطعنامه 598 را به اطلاع مردم رساندند.
وزیر خارجه ایران نیز با تأکید بر اینکه مذاکرات مستقیم پس از اعلام آتش‌بس آغاز شود، با پیشنهاد عراق موافقت کرد و مقرر شد دبیر کل سازمان ملل در گزارشی به اعضای شورای امنیت، زمان برقراری آتش‌بس را اعلام کند. سرانجام در نشستی غیررسمی با اعضای شورای امنیت، تاریخ برقراری آتش‌بس 29 مرداد 1367 اعلام شد.