Vòng hai diễn ra từ ngày 25 đến ngày 28/2/2004 tại Bắc Kinh, các bên nhất trí giải quyết vấn đề hạt nhân của CHDCND Triều Tiên bằng biện pháp
hòa bình, bất kể phát sinh vấn đề gì tiến trình đàm phán vẫn tiếp tục. Tại vòng đàm phán lần này các bên cũng bắt đầu đưa ra những kiến nghị của mình.
Hàn Quốc đã nêu một kế hoạch gồm 3 giai đoạn, theo đó giai đoạn 1, CHDCND Triều Tiên sẽ cam kết hủy bỏ chương trình hạt nhân còn các nước khác sẽ giải tỏa những mối quan ngại an ninh cho họ. Giai đoạn thứ 2 sẽ là thực thi, còn giai đoạn 3 sẽ giải quyết các vấn đề khác.
Mỹ thì khăng khăng đòi CHDCND Triều Tiên hủy bỏ hoàn toàn, không thể đảo ngược và có thể thẩm tra được mọi chương trình vũ khí hạt nhân, song nêu rõ Mỹ không có ý định tấn công CHDCND Triều Tiên. Trong khi đó, Nhật Bản tránh trực tiếp chỉ trích việc CHDCND Triều Tiên không muốn giải quyết vấn đề kiều dân Nhật Bản bị Bình Nhưỡng bắt cóc.
CHDCND Triều Tiên tuyên bố hỗ trợ năng lượng sẽ là một phần đề nghị bồi thường cho CHDCND Triều Tiên để từ bỏ phát triển vũ khí hạt nhân, trong khi Mỹ đã thúc ép CHDCND Triều Tiên phải dứt khoát chấm dứt tham vọng hạt nhân tại vòng đàm phán sáu bên lần này.
Theo quan điểm của Nga, CHDCND Triều Tiên sẵn sàng chấm dứt chương trình hạt nhân quân sự, nhưng không ngừng chương trình phục vụ mục đích hòa bình. Hàn Quốc, Trung Quốc và Nga ngỏ ý viện trợ năng lượng cho CHDCND Triều Tiên để đổi lấy việc CHDCND Triều Tiên ngừng các chương trình vũ khí. Song Mỹ và Nhật Bản không sẵn sàng tham gia kế hoạch đền bù. Nhật Bản, Hàn Quốc và Mỹ đã tiến hành họp bên lề cuộc đàm phán về tham vọng hạt nhân của CHDCND Triều Tiên, để phối hợp quan điểm trước khi sáu bên soạn thảo một văn kiện. Đại diện ba nước này cũng điểm lại những vấn đề đã được đưa ra thảo luận trong phiên họp toàn thể gồm cả CHDCND Triều Tiên, Trung Quốc và Nga trong hai ngày 25 – 26/2/2004.
Trong ngày thứ ba, các bên đã cố gắng lập ra một dự thảo tuyên bố chung được công bố khi kết thúc cuộc đàm phán vào ngày 28/2/2004. Văn kiện này dự kiến chứa đựng một thoả thuận về thiết lập một nhóm làm việc để
xử lý những vấn đề kỹ thuật và những vấn đề khác liên quan tới cuộc tranh cãi hạt nhân cũng như lịch trình làm việc cho cuộc đàm phán tiếp theo.
Vòng hai đàm phán sáu bên đã kết thúc vào ngày 28/2/2004 mà không đạt được bước khai thông, phải chăng sự bế tắc trong vòng đàm phán lần này là do sự thiếu tin cậy lẫn nhau, tồn tại những bất đồng cơ bản và bộc lộ những mục tiêu khác nhau. Đối với Mỹ, vấn đề cốt lõi là “huỷ bỏ hoàn toàn, thẩm định được và không thể đảo ngược” các chương trình vũ khí hạt nhân của CHDCND Triều Tiên, một quan điểm mà các quan chức Mỹ liên tục khẳng định. Hàn Quốc nhất trí hủy bỏ các chương trình của Bình Nhưỡng, song cũng tập trung vào việc làm dịu mối quan hệ giữa hai nước, được gắn kết bởi sắc tộc, ngôn ngữ và các mối quan hệ gia đình. Đối với Trung Quốc, mục tiêu cao nhất là khẳng định ảnh hưởng của họ ở châu Á. Đó là lý do tại sao Trung Quốc, vẫn là đồng minh chính trị thân thiết nhất của CHDCND Triều Tiên, lại vận dụng những nỗ lực rất lớn để thúc đẩy vòng đàm phán sáu bên này. Mối quan hệ của Nhật Bản với CHDCND Triều Tiên rất mong manh, do những ký ức về tội ác của Nhật Bản trong Chiến tranh thế giới thứ hai và việc CHDCND Triều Tiên bắt cóc kiều dân Nhật Bản. Nhật Bản tuyên bố, việc huỷ vũ khí hạt nhân của CHDCND Triều Tiên sẽ dẫn đến sự ổn định của khu vực và cơ hội phát triển kinh tế. Nga, tiếng nói kém nổi bật hơn trong các cuộc đàm phán, cho biết họ hy vọng có thể bán được các lò phản ứng hạt nhân dân sự cho CHDCND Triều Tiên một khi vấn đề vũ khí được giải quyết xong.
Tuy vòng đàm phán kết thúc và không ký kết được những thỏa thuận mới, song chỉ riêng việc vòng đàm phán không bị bỏ dở nửa chừng đã là một kết quả tương đối thành công và thành công hơn nữa là các bên đã có đối thoại thực chất, đã tiến một bước mới thực hiện mục tiêu mới. Các cuộc đàm phán về vấn đề này được hướng tới đều đặn hơn, và rộng hơn. Ngoài ra, hướng tới cuộc đối thoại và hợp tác an ninh thường kỳ tại khu vực Đông Bắc Á. Đây là một diễn đàn quốc tế độc đáo. Tất cả các bên đều tập trung vào giải quyết vấn
đề. Điều này có ý nghĩa lâu dài sau khi vấn đề hạt nhân được giải quyết. Một mô hình chưa từng có đang được hình thành tại Đông Bắc Á, đó là một cuộc đối thoại an ninh thực sự.
Có thể thấy ở vòng đàm phán lần này lập trường tương đối của 6 bên tham gia đàm phán. Trước đây, sự phân hóa nhìn chung là 3 -3, với Nga, Trung Quốc và CHDCND Triều Tiên về một phía, bên kia là những đối tác liên minh quân sự Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc. Nhưng vòng đàm phán này cho thấy dải phân cách giờ đây gần như là 4-2, Hàn Quốc đã ngả gần hơn sang nhóm Nga, Trung Quốc và CHDCND Triều Tiên, đề xuất năng lượng mà Seoul dự thảo cùng Matxcơva và Bắc Kinh đã chứng tỏ điều này.
Như vậy, vòng một đàm phán sáu bên đề ra mục tiêu phi hạt nhân hóa bán đảo Triều Tiên thì vòng hai lần này đã có những đối thoại thực chất và đạt được nhiều tiến triển đáng kể. Các bên tham gia đàm phán đã thảo luận sâu sắc với tinh thần xây dựng các vấn đề đặt ra, đạt được sự thống nhất về vòng đàm phán tiếp theo và việc lập nhóm cộng tác để giải quyết các vấn đề giữa hai vòng đàm phán. “Tuyên bố của chủ tịch” gồm 7 điều đưa ra sau khi kết thúc vòng đàm phán đã nhấn mạnh việc các bên cam kết về một bán đảo Triều Tiên không có vũ khí hạt nhân, giải quyết vấn đề hạt nhân một cách hòa bình và ổn định trên bán đảo và khu vực nói chung. Các bên liên quan nhất trí tiếp tục tiến trình đàm phán và đồng ý về nguyên tắc tổ chức vòng ba đàm phán sáu bên chậm nhất là vào quý II năm 2004.