Республика Узбекистан провозгласила независимость 31 августа 1991 года. Спустя несколько месяцев, в декабре этого же года Ташкент присоединился к Совету Североатлантического сотрудничества (ССС), установив тем самым официальные партнерские отношения с НАТО (в 1997 году ССС был преобразован в Совет Евроатлантического партнерства).

13 июля 1994 года Узбекистан подписал рамочный документ программы «Партнерство ради мира» (ПРМ) и на его основе приступил к развитию практического сотрудничества с альянсом по ряду направлений, в том числе в области подготовки военных кадров, борьбы с терроризмом, распространением оружия массового уничтожения и другими международными угрозами. В 1996 году Ташкент и НАТО утверждают первую Программу индивидуального партнерства (ПИП), которая позволила Узбекистану  развивать сотрудничество с альянсом на предметной основе.

2002 год стал наиболее «богатым» в плане сотрудничества Ташкента с НАТО. В этом году Узбекистан присоединился к Программе планирования процессов и анализа (ППА), которая считается более высокой ступенью сотрудничества с альянсом. Тем самым было подтверждено стремление Ташкента к укреплению отношений с Североатлантическим союзом. Помимо этого Республика Узбекистан начинает принимать участие в проекте «Виртуальный шелковый путь», цель которого - улучшить доступ к сети Интернет университетов и научно-исследовательских учреждений в странах Кавказа и Центральной Азии на базе спутниковой сети НАТО. Начиная с 2002 года, Ташкент играет одну из ключевых ролей в оказании поддержки действиям стран альянса в Афганистане. Узбекистан предоставил свое воздушное пространство и территорию для транзита невоенных грузов для коалиционных сил альянса в Афганистане. Он также разрешил военным самолетам Германии  использовать аэродром в городе Термезе, а США - в Ханабаде.  

Следует отметить, что до 2005 года отношения между Республикой Узбекистан и НАТО развивались довольно активно. Так, специалисты Германии, Великобритании, Италии, Турции и США принимали участие в подготовке подразделений специального назначения узбекских вооруженных сил. Узбекские военнослужащие проходили обучение в Америке, которая также поставляла в республику военное снаряжение. Была создана постоянно действующая группа по военно-техническому сотрудничеству. Помимо этого, согласно договоренностям, достигнутым между президентами Узбекистана и США в 2002 году, предполагалось оснастить вооруженные силы республики вооружением и военной техникой, которые соответствовали бы стандартам НАТО. Также рассматривались вопросы по созданию производственной базы по выпуску некоторых видов оружия и военной техники и их техническому обслуживанию. Однако после известных событий в Андижане  в мае 2005 года, когда страны альянса и ЕС призвали к проведению независимого расследования обстоятельств массовых беспорядков в этом городе, отношения между Узбекистаном и НАТО обострились. После того, как Вашингтон подверг правительство Узбекистана резкой критике за отказ от проведения данного расследования, Ташкент настоял на выводе американского контингента с аэродрома Ханабад, оставив при этом базу бундесвера под Термезом.

Лишь спустя три года после этого, когда Евросоюз отменил последние санкции и эмбарго на поставку в Узбекистан военных технологий, сотрудничество между альянсом и Ташкентом возобновилось в полной мере. В 2008 году Республика подписывает с НАТО соглашение об уничтожении имеющихся в стране запасов меланжа - токсичного окислителя ракетного топлива. Уже на следующий год возле Самарканда начинается переработка меланжа в безвредный химический продукт. В 2010 году этот проект был успешно завершен.

Узбекистан продолжил сотрудничество с альянсом в области гражданского чрезвычайного планирования. На основе консультаций со странами-членами альянса Ташкент развивает возможности своих гражданских сил и средств по реагированию на природные и техногенные чрезвычайные ситуации.

Наиболее важным событием в развитии отношений НАТО-Узбекистан  в «посткризисный» период стало достижение в 2009 году договоренности о присоединении этой страны к так называемому «северному маршруту» доставки грузов международным силам в Афганистане (ИСАФ). Этот маршрут, который также проходит по территории России, Украины, Казахстана и Белоруссии, стал основным в обеспечении контингентов ИСАФ, благодаря наилучшим транспортным возможностям, имеющимся у Узбекистана, по сравнению с другими среднеазиатскими государствами, граничащими с Афганистаном.

Осознавая важную роль Узбекистана в регионе, США и их союзники по НАТО предложили Ташкенту принять участие в перспективных инфраструктурных проектах в Афганистане, таких как строительство железных дорог, реконструкция мостов, связывающих север страны с Кабулом, сооружение новых ЛЭП для поставок узбекской электроэнергии, создание на базе аэропорта Навои свободной экономической зоны.

Необходимо отметить, что нынешнее руководство Узбекистана строит отношения с альянсом с учетом отдаленных перспектив, понимая, что предстоящий вывод сил НАТО из Афганистана потребует укрепления безопасности в приграничных государствах, в том числе и в Узбекистане. В этом случае от альянса потребуется усилия не только экономического и политического характера, но и в военного. В частности, альянсу необходимо будет принять меры по укреплению границ и существенной модернизации и технического переоснащения армий среднеазиатских стран, граничащих с Афганистаном.