Sau khi đàm phán ba bên bị đổ vỡ, tình hình bán đảo Triều Tiên tiếp tục nóng lên. Các nước có liên quan đều đứng ra thuyết phục Mỹ và CHDCND Triều Tiên tiếp tục các cuộc đàm phán thương lượng nhằm “tháo ngòi nổ” cho cuộc khủng hoảng. Lần đàm phán này sẽ bao gồm sáu nước là Mỹ, CHDCND Triều Tiên, Hàn Quốc, Nga, Nhật Bản và Trung Quốc, diễn ra tại Bắc Kinh từ ngày 27 đến 29/8/2003.
Đây là bước tiến tới giải quyết hòa bình vấn đề hạt nhân của Bắc Triều Tiên, điều này chứng tỏ Mỹ và Bắc Triều Tiên vẫn muốn đi theo con đường đối thoại. Nhưng cuộc đối thoại sáu bên vẫn gặp rất nhiều khó khăn và phức tạp .
Sáng ngày 27/8/2003, cuộc đàm phán sáu bên bắt đầu. Trưởng đoàn Trung Quốc, Thứ trưởng Ngoại giao Vương Nghị kêu gọi các bên tiến hành đàm phán trên cơ sở bình đẳng, tìm kiếm những điểm chung và giảm bớt những bất đồng. Tuy nhiên, những gì diễn ra sau đó lại cho thấy lập trường của các bên còn khác xa nhau.
Chủ trương cơ bản của CHDCND Triều Tiên không có gì mới so với cuộc đàm phán ba bên. Đó là Mỹ phải từ bỏ chính sách thù địch và ký Hiệp định không xâm phạm lẫn nhau, sau đó CHDCND Triều Tiên mới từ bỏ kế hoạch phát triển vũ khí hạt nhân. Chủ chương đó thể hiện chọn gói bao gồm: Mỹ ký Hiệp ước không xâm lược, thiết lập quan hệ ngoại giao với CHDCND Triều Tiên, đảm bảo hợp tác kinh tế CHDCND Triều Tiên – Nhật Bản và CHDCND Triều Tiên – Hàn Quốc, thực hiện cam kết xây dựng các lò phản ứng hạt nhân nước nhẹ cho CHDCND Triều Tiên. Đổi lại, phía Bình Nhưỡng khẳng định sẽ không chế tạo vũ khí hạt nhân và sẽ cho phép IAEA thanh tra
các cơ sở hạt nhân của mình, sẽ dỡ bỏ các cơ sở hạt nhân và chấm dứt xuất khẩu, thử nghiệm tên lửa.
Trong ngày họp thứ hai đã diễn ra một sự kiện ngoài dự kiến khi CHDCND Triều Tiên tuyên bố nước này đang chuẩn bị tuyên bố là quốc gia có vũ khí hạt nhân và đang dự tính thử vũ khí hạt nhân. Đại điện Bắc Triều Tiên cũng cho hay họ có phương tiện mang vũ khí hạt nhân. Tuy nhiên, phản ứng của Washington lại tỏ ra không bị bất ngờ trước tuyên bố của Bình Nhưỡng. Phát ngôn viên Thứ trưởng Ngoại giao Mỹ Phillip Reeker nói: “Chúng tôi không nghĩ rằng họ có vũ khí hạt nhân, vì thế chúng tôi không cho rằng họ sẽ tiến hành thử loại vũ khí hạt nhân này” [3;119]. Các quan chức Mỹ nói họ đang nghiên cứu xem liệu đây có phải là một tuyên bố nghiêm túc, không thể đảo ngược được, hay chỉ là một phần trong các chiến thuật mà Bình Nhưỡng thường sử dụng vào lúc khởi đầu mọi cuộc đối thoại nhằm giành thắng lợi.
Đối với những đòi hỏi của CHDCND Triều Tiên, trước và trong cuộc đàm phán sáu bên, phía Mỹ đã tìm cách né tránh hoặc bác bỏ, khước từ việc đưa ra những cam kết rõ ràng không xâm lược và thiết lập quan hệ ngoại giao với CHDCND Triều Tiên. Ngay trước ngày khai mạc cuộc đàm phán sáu bên, tổng thống Bush và nhiều quan chức Mỹ đã đề cập khả năng hủy bỏ Hiệp định khung năm 1994. Trên bàn đàm phán, đại diện Mỹ tuyên bố rằng Mỹ không có ý đồ tiến công CHDCND Triều Tiên hoặc tìm cách thay đổi chế độ ở nước này. Tuy nhiên, điều mà Bình Nhưỡng lâu nay đòi hỏi là phải có cam kết cụ thể thì phía Mỹ vẫn còn né tránh.
Lập trường cơ bản của Mỹ coi việc CHDCND Triều Tiên trước hết phải từ bỏ kế hoạch hạt nhân, tháo dỡ các thiết bị hạt nhân, tiếp nhận thanh sát quốc tế là điều kiện tiên quyết, sau đó mới bàn tới các vấn đề khác. Mỹ cho rằng, chính sách của Bình Nhưỡng đã gây ra những căng thẳng lâu nay liên
quan đến vấn đề hạt nhân trên bán đảo Triều Tiên, làm bùng nổ khủng hoảng, tác động đến nhiều nước khác.
Nhật Bản chủ trương đối thoại và gây sức ép nhằm giải quyết vấn đề CHDCND Triều Tiên. Hàn Quốc nhất trí về nguyên tắc với Mỹ và Nhật, nhưng nhấn mạnh giải pháp hòa bình. Lập trường cơ bản của Trung Quốc và Nga là chủ trương phi hạt nhân hóa, đảm bảo hòa bình, ổn định bán đảo Triều Tiên và an ninh cho CHDCND Triều Tiên, không gây sức ép kinh tế và không sử dụng vũ lực.
Đàm phán kết thúc, nhưng các bên không đưa ra được thông cáo chung như dự kiến mà chỉ đạt được thoả thuận tiếp tục tham khảo ý kiến và sẽ tổ chức vòng thương lượng tiếp theo. Tuy nhiên, có hai vấn đề được các bên ủng hộ là phấn đấu vì một bán đảo Triều Tiên không có vũ khí hạt nhân và cần có sự đảm bảo an ninh và viện trợ cho CHDCND Triều Tiên. Trong khi đưa ra các đối sách tiếp theo, dù thế nào, cả Mỹ và CHDCND Triều Tiên đều phải xem xét lập trường của các bên.
Vòng đối thoại sáu bên tại Bắc Kinh được xem là sự khởi đầu một tiến trình phức tạp, cam go đòi hỏi các bên liên quan phải thể hiện quyết tâm và thiện chí tìm kiếm những giải pháp có thể chấp nhận được. Đối thoại và đàm phán sẽ được tiếp tục là điều mà dư luận trong khu vực Đông Bắc Á cũng như tại tất cả các khu vực khác trên thế giới mong đợi. Bắc Triều Tiên đồng ý tiến hành đàm phán sáu bên vòng hai vào ngày 13/12/2003 tại Bắc Kinh. Động thái tích cực của Bắc Triều Tiên được cộng đồng quốc tế, nhất là Mỹ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Nga và Liên Hợp Quốc hoan nghênh. Đây có thể coi là triển vọng tốt đẹp để tháo gỡ sự bế tắc trong việc giải quyết vấn đề hạt nhân của CHDCND Triều Tiên.