با انتخاب حسن روحانی به عنوان رییسجمهور، او محمد جواد ظریف را به عنوان وزیر امور خارجه ایران و سرپرست تیم مذاکرهکننده در پرونده هستهای این کشور منصوب کرد.
اولین موفقیت دیپلماتیک تیم مذاکرهکننده ایران در ماه نوامبر سال ۲۰۱۳ حاصل شد؛ توافقی که بر پایه آن ایران و گروه ۵+۱ توافق کردند در مقابل کاهش برخی تحریمها، غنیسازی بالای پنج درصدی اورانیوم در ایران متوقف شود. محمد جواد ظریف به مدت ۵ سال (۱۳۸۱ تا ۱۳۸۶) سفیر و نماینده دائم جمهوری اسلامی ایران در سازمان ملل متحد بود. او خود را عضو هیچیک از احزاب سیاسی ایران نمیداند.