Após os ataques terroristas de 11 de setembro de 2001 em Nova York, EUA, o então presidente do país George W. Bush (2001-2009) declarou repetidamente que o Iraque era responsável, e que trabalharia para uma mudança de regime.
O líder americano acusou Saddam Hussein de continuar a oprimir xiitas e curdos, de apoiar e organizar grupos terroristas em Israel e em outros países do Oriente Médio. A Casa Branca também acusou o Iraque de esconder armas de destruição em massa dos inspetores da ONU. Em 29 de janeiro de 2002 Bush proferiu seu discurso anual sobre o Estado da União, no qual ele usou o termo "eixo do mal" para se referir a três países que buscavam armas nucleares: o Irã, Iraque e a Coreia do Norte.
De acordo com o mandatário americano, o preço da indiferença em relação a isso seria "catastrófico".
A Operação Iraqi Freedom foi uma invasão militar terrestre e aérea das forças da coalizão anti-Iraque dos EUA, Reino Unido e vários outros países, destinada a cumprir esse objetivo. Bagdá, por sua vez, chamou a guerra de Harb al-Hawasim, ou Guerra Final.
Em 17 de outubro de 2002, o Senado dos EUA aprovou o maior aumento no orçamentoi militar em 20 anos, que cresceu em US$ 37,5 bilhões (R$ 197,98 bilhões, na conversão atual) a US$ 355,1 bilhões (R$ 1,87 trilhão, na conversão atual), e antes disso Bush assinou uma resolução do Congresso autorizando o uso da força contra Hussein.
Em 28 de janeiro de 2003, em um discurso à nação, Bush prometeu fornecer provas de que Bagdá estava escondendo armas de destruição em massa. Em 5 de fevereiro desse ano o então secretário de Estado americano Colin Powell (2001-2005) dirigiu-se às Nações Unidas e declarou que Washington tinha amplas evidências da produção de armas de destruição em massa no Iraque, demonstrando para isso um frasco contendo "antraz".
No entanto, a "evidência" apresentada pelo lado americano não impressionou o Conselho de Segurança da ONU, que não autorizou os EUA a usar força militar.
Em 17 de março de 2003 George W. Bush emitiu um ultimato, dando a Saddam Hussein e seus filhos Uday e Qusay 48 horas para deixarem voluntariamente o Iraque, ou os EUA e a coalizão tomariam medidas militares. O ultimato expirou em 19 de março, às 22h00, horário de Brasília.
Nesse dia, o presidente dos EUA fez um discurso televisionado em que anunciou o início de uma operação militar contra o Iraque, e que o país tinha mais de 35 países ao redor do mundo apoiando essa decisão. Nesse mesmo dia, as forças da coalizão liderada pelos EUA entraram na zona desmilitarizada na fronteira entre o Kuwait e o Iraque.
Na madrugada de 20 de março de 2003, sem a aprovação do Conselho de Segurança da ONU, e mesmo após protestos em massa pelo mundo afora, incluindo nos próprios EUA, Washington iniciou a invasão do Iraque, lançando grandes e seletivos ataques com bombas e mísseis contra a infraestrutura governamental e militar do Iraque.
As forças aéreas e navais da coalizão dispunham um total de cerca de 81 navios de guerra, 875 aeronaves e mais de 1.000 mísseis de cruzeiro lançados por via marítima e aérea. Enquanto isso, o contingente terrestre da invasão era de 280.000 militares, até 500 tanques, mais de 1.200 veículos de combate blindados, aproximadamente 900 canhões, lançadores múltiplos de foguetes e morteiros, mais de 900 helicópteros e até 200 sistemas de mísseis terra-ar.
Eles tiveram a oposição das Forças Armadas iraquianas, que contava com 389.000 soldados, 40.000 a 60.000 unidades paramilitares e policiais, e 650.000 reservistas. O Exército do Iraque tinha cerca de 2.500 tanques (a maioria deles tanques obsoletos T-55 e T-62), cerca de 1.700 veículos de combate da infantaria BMP-1 e BMP-2, cerca de 2.500 peças de artilharia de calibre superior a 100 mm, cerca de 300 aeronaves de combate, 100 helicópteros de ataque, e cerca de 300 helicópteros de transporte.
As forças terrestres da coalizão, apoiadas por aeronaves, avançaram rapidamente em duas direções convergentes em direção à capital iraquiana, com completa superioridade aérea e uma vantagem na qualidade de armas e de organização de suas forças.
Em 5 de abril, os americanos chegaram a Bagdá e os britânicos estavam completando a captura da cidade-chave de Bassorá, no sudeste do Iraque. Bagdá caiu em 9 de abril. Dois dias depois, as forças de invasão capturaram Kirkuk e Mossul. Em 1º de maio de 2003, o mandatário norte-americano anunciou o fim das hostilidades e o início da ocupação militar do Iraque a bordo do porta-aviões USS Abraham Lincoln.
O próprio Saddam Hussein se refugiou de seus perseguidores durante 249 dias no porão de uma casa perto de sua cidade natal, Tikrit (a cerca de 200 km de Bagdá). Após uma operação especial, o ditador foi encontrado por soldados americanos. Em 14 de dezembro de 2003, ele foi levado para a capital do Iraque e julgado em 1º de julho de 2004. Em 5 de novembro de 2006, o Tribunal Superior Iraquiano declarou Hussein culpado de matar 148 xiitas na cidade de Al-Dujailah em 1982 e o condenou à morte por enforcamento.
A sentença foi executada às 06h00, horário local (00h00, horário de Brasília), e as filmagens da execução correram o mundo, causando indignação na Europa e na Rússia.
A eliminação das Forças Armadas do Iraque não foi o fim do conflito, com uma guerra de guerrilha começando quase imediatamente em seguida no país. O número de tropas dos EUA destacado permanentemente em território iraquiano durante a guerra variou de 100.000 a 150.000. Seu número atingiu o auge em 2007 para combater a insurgência.
Durante a campanha presidencial de 2008 nos EUA, a principal promessa de Barack Obama foi retirar as tropas do Iraque. No início de sua presidência (2009-2017), no inverno de 2009, 90.000 tropas foram retiradas do país. Depois de 31 de agosto de 2010, o número de soldados do contingente americano foi reduzido para 50.000.
Em 31 de agosto de 2010 Obama deu um discurso à nação em que anunciou o fim da fase ativa da operação militar no Iraque. Uma cerimônia realizada perto de Bagdá em 15 de dezembro de 2011 assinalou a partida das tropas americanas do Iraque e o fim formal da guerra. Durante a cerimônia Leon Panetta, secretário de Defesa dos EUA (2011-2013), baixou a bandeira do contingente americano no Iraque, marcando simbolicamente o fim da missão. Em 18 de dezembro de 2011 os últimos comboios militares dos EUA deixaram o país árabe.
De acordo com o Departamento de Defesa dos EUA, 4.431 militares americanos morreram e aproximadamente 32.000 foram feridos durante a guerra no Iraque, com 179 baixas do lado do Reino Unido, incluindo 136 mortos em combate. Segundo relatos, o resto dos países da coalizão perdeu 139 pessoas.
Os números variam quanto às baixas iraquianas. A mídia americana dá números diferentes para as perdas totais do Iraque na guerra: de 100.000 a 300.000 pessoas, incluindo civis. A Organização Mundial da Saúde estima que até 223.000 iraquianos tenham morrido em resultado da guerra somente entre 2003 e 2006. Especialistas internacionais estimam que a guerra no Iraque tirou a vida de um total de 1 a 1,4 milhão de cidadãos iraquianos.