V březnu 2003 začala invaze koalice vedené Spojenými státy v čele s prezidentem Georgem Bushem do Iráku, bez přímého mandátu OSN a bez jasného důkazu o existenci zbraní hromadného ničení v zemi – jejich existence se při výslechu Saddáma Husajna americkou FBI vyvrátila. Proti invazi byly i členské země NATO – zejména Německo a Francie. Výsledkem bylo rychlé vítězství nad iráckou armádou a svržení diktátora Saddáma Husajna. Invaze byla iniciována kvůli obavám z jeho možného zapojení do dalších teroristických útoků po útocích z 11. září 2001. Spolu s USA byla do invaze zapojena Velká Británie, Austrálie, Polsko a Dánsko. I přes to, že byla úspěšná, následná situace v Iráku byla nestabilní a vedla k dlouhodobému konfliktu a růstu násilí.

Invaze byla zahájena 20. března 2003, kdy byly na území Iráku svrženy čtyři bomby, které měly zasáhnout místo, kde se měl údajně zdržovat Saddám Husajn a další představitelé iráckého režimu. Komplex byl zasažen, nikdo se v něm však nenalézal. Na Irák bylo také vypuštěno 40 střel Tomahawk, které cílily na velitelská centra a systémy protivzdušné obrany. Bush oznámil útok až v 6:16 hodin místního času bez toho, aniž by Iráku předtím vyhlásil válku.

Symbolem porážky režimu Husajna se stalo svržení jeho sochy 9. dubna. Konec bojů oznámil Bush 1. května 2003. Mise byla splněna za necelé tři týdny a za ztráty 196 amerických a britských vojáků.

Saddám Husajn byl 13. prosince 2003 zajat a před soudem se zodpovídal za zločin genocidy, válečných zločinů a zločinů proti lidskosti. V listopadu 2006 byl shledám vinným a odsouzen k trestu smrti oběšením, rozsudek byl vykonán 30. prosince 2006.

Situace v Iráku po pádu Husajnova režimu byla krajně nestabilní. V létě 2003 se v zemi bouřili sunnité, nestabilní situace využila skupina Tahvíd a džihád vedená Jordánem abú Musa´abem Zarkávím, kteří od podzimu podnikali četné útoky na irácké bezpečnostní složky. Při svátku Ašúra při útocích zemřelo 178 šíitů. Odpor proti Američanům a Britům sílil i ve Fallúdže ovládané sunnity. Radikálové provedli útok na americký konvoj a následně zabili čtyři americké kontraktory. K protiamerickým náladám dále přispěly i informace o mučení Iráčanů Američany ve věznici Abú Ghrajb. Následovala vlna poprav zahraničních rukojmích.

V lednu 2005 se konaly volby, avšak ani zvolená prozatímní vláda neposkytla valné řešení pro umírnění konfliktů v zemi. V květnu počet útoků ještě vzrostl. O život přišlo přes 700 civilistů a 79 amerických vojáků. Ze skupiny Tahvíd a džihád se stala Al-Káida, která v zemi ovládala města Fallúdža, Hadísa, Hít, Káim a Ramádí. Jejich vůdce Zarkáví byl v červnu 2006 zabit, ani po jeho smrti se situace neuklidňovala a útoků přibývalo.

George Bush reagoval prohlášením o navýšení počtu amerických vojáků v Iráků na 168 000. Nový velitel mezinárodních sil v Iráku David Petraeus vymyslel novou taktiku pro postup proti radikálům, zaměřující se na postupné plošné vyčišťovací operace za použití tanků a vrtulníků. V únoru 2007 byla zahájena operace Law and Order, která zabezpečila Bagdád. S Al-Káidou, která se přejmenovala na Islámský stát, se měla vypořádat operace Phantom Thunder v červnu 2007. V srpnu následovala operace Phantom Strike, a na začátku roku 2008 operace Phantom Phoenix. Vůdčí osobnosti Islámského státu Umar Bagdádí a Ajjúb Masrí byli zabiti 18. dubna 2010. Tedy v době, kdy už byl americkým prezidentem Barack Obama, který celou invazi do Iráku označil za chybu a započal americké vojáky ze země stahovat.

Celý konflikt si od počátku v roce 2003 až do 15. prosince 2011, kdy se z Iráku stáhl poslední americký voják, padlo 4 933 koaličních vojáků, 17 600 příslušníků iráckých bezpečnostních sil a přibližně 110 000 civilistů. USA na válku odhadem vynaložilo 1,7 až 6 bilionů dolarů.