طی ۶۰ سال گذشته این دو کشور همیشه متحدان نزدیکی بوده‌اند اما همکاری‌های کره‌جنوبی و آمریکا در سال‌های اخیر به‌خاطر توافقنامه تجارت آزاد، سیاست همکاری‌های گسترد‌ه‌تر و معرفی شدن دشمن مشترکی به نام کره‌شمالی بسیار بیشتر شده است. میان دو طرف اما یک اختلاف جدی وجود دارد که هنوز راه‌حلی برای آن پیدا نشده است:
کره‌جنوبی به چه میزان می‌تواند توانایی هسته‌ای داشته باشد؟ مقامهای کره‌جنوبی چندی پیش با افزایش تهدیدهای کره‌شمالی اعلام کردند که حق داشتن تسلیحات هسته‌ای را برای خود محفوظ می‌دانند. با وضعیت شبه‌جزیره کره، گزارشها نشان می‌دهد که اختلاف‌های دو طرف درباره توانایی هسته‌ای کره‌جنوبی افزایش یافته است. از اکتبر سال۲۰۱۰ مذاکرات میان نمایندگان دو کشور برای حل و فصل ماجرا ادامه دارد اما هنوز نتیجه‌ای حاصل نشده است.
براساس توافقنامه همکاری هسته‌ای میان دو کشور که در سال۱۹۷۴ به امضا رسیده کره‌جنوبی از فراوری سوخت هسته‌ای و غنی‌سازی اورانیوم به‌خاطر احتمال تلاش برای ساخت تسلیحات هسته‌ای منع شده است. اکنون با‌گذشت حدود ۴۰ سال از امضای این توافقنامه مقامهای کره‌جنوبی از آمریکا خواسته‌اند که این منع برداشته شود تا آنها بتوانند فعالیت‌های هسته‌ای خود را گسترش دهند.
در مارس سال۲۰۱۴ اعتبار توافقنامه موجود به پایان می‌رسد، به همین‌خاطر دوطرف قرار بود در فصل جاری به توافق جدیدی در این رابطه برسند. به تفاهم نرسیدن هسته‌ای دو طرف به‌ویژه درباره غنی‌سازی اورانیوم اما باعث شد تا تصمیم به تمدید دوساله و موقت توافق قبلی گرفته شود و مذاکرات هسته‌ای دو طرف هر سه‌ماه یک‌بار کماکان ادامه داشته باشد تا شاید در زمان باقیمانده دیدگاه‌های سئول و واشنگتن به هم نزدیک شود.
مذاکرات دو طرف برای رسیدن به توافق جدید در حال انجام است اما مقامهای سئول می‌خواهند که محدودیت‌های گذشته برای فعالیت‌های هسته‌ای این کشور برداشته شود. در‌ماه ژوئن مذاکره‌کنندگان دو طرف دور جدیدی از گفت‌وگوها را انجام می‌دهند. وزارت امور خارجه آمریکا با نرسیدن دو طرف به توافق هسته‌ای در بیانیه‌ای اعلام کرده که میان دو کشور مسائل پیچیده «فنی» وجود دارد که نیازمند مذاکرات بیشتر است.
به‌احتمال زیاد بحث درباره توانایی هسته‌ای کره‌جنوبی از مهم‌ترین مسائلی است که حداقل به‌صورت محرمانه در دیدار رئیس‌جمهور کره‌جنوبی با باراک اوباما، رئیس‌جمهور آمریکا مطرح می‌شود. واقعیت این است که آمریکایی‌ها نگران غنی‌سازی اورانیوم و فراوری سوخت هسته‌ای از سوی کره‌جنوبی هستند. به گفته منابع آگاه مقامهای دولت اوباما از این بیم دارند که درصورت دادن حق غنی‌سازی و فراوری به کره‌جنوبی دیگر کشورهایی که با آمریکا توافقنامه همکاری هسته‌ای دارند خواستار امتیازهای مشابهی شوند. مقامهای کره‌جنوبی که خود را متحد ویژه آمریکا فرض می‌کنند اما این بهانه را نمی‌پذیرند.
آنها عقیده دارند که برخلاف حرف‌های ظاهری، مقامهای آمریکا اعتماد لازم را به آنها در زمینه فعالیت‌های هسته‌ای ندارند و منع آمریکا برای آنها را نوعی بی‌عدالتی در جامعه بین‌الملل توصیف می‌کنند. درخواست کره‌جنوبی در حالی است که ۲۳ رآکتور در این کشور ۴۰ درصد از برق مورد نیاز این کشور را تأمین می‌کند. برنامه دولت این کشور این است که تا سال ۲۰۳۰، ۶۰ درصد از برق خود را به وسیله انرژی هسته‌ای تأمین کند و همچنین دولت این کشور قرارداد ساخت رآکتور در امارات را پذیرفته است. مقامهای آمریکایی نگران هستند که با غنی‌سازی اورانیوم، سئول در تلاش برای ساخت تسلیحات هسته‌ای باشد.
گزارشها نشان می‌دهد که مقامهای سئول احتمالاً تا زمان باقی ماندن بن‌بست به‌وجود آمده با آمریکا اقدام به واردات اورانیوم غنی شده خواهند کرد. این مسئله براساس توافق دو طرف ممنوع نیست اما بدون شک قدم برداشتن در این مسیر باعث تنش جدی در روابط سئول و واشنگتن خواهد شد.
