ארצות הברית נקטה בעמדה אנטי-קולוניאלית ואנטי-קומוניסטית במדיניות החוץ שלה במהלך המלחמה הקרה. כוחות צבאיים מארצות הברית ובריטניה היו מעורבים מאוד במלחמת קוריאה, ונלחמו תחת מנדט האו"ם. הנסיגה של הכוחות הצבאיים התרחשה לאחר שהמלחמה הגיעה למבוי סתום בשנת 1953. כאשר פרצה מלחמת סיני באוקטובר 1956, ארצות הברית חששה ממלחמה רחבה יותר לאחר שברית המועצות איימה להתערב בצד המצרי. בעקבות זאת, ארצות הברית הפעילה לחץ כלכלי-פיננסי מתמשך כדי להוביל את הממלכה המאוחדת, צרפת וישראל לשים סוף לפלישתן מצרים. החוב של בריטניה לאחר מלחמת העולם השנייה היה כה גדול שסנקציות כלכליות יכלו לגרום לפיחות בסטרלינג. זה היה משהו שממשלת בריטניה נועדה למנוע בכל מחיר וכשהתברר כי הסנקציות הבינלאומיות היו רציניות, הבריטים, הישראלים והצרפתים הסיגו את כוחותיהם לעמדות שלהם טרום המלחמה. בשנה שלאחר התפטר ראש ממשלת בריטניה, סר אנתוני אידן.
לאחר הניצחון של דווייט אייזנהאואר בבחירות לנשיאות ארצות הברית ב-1952 ניתן היה לצפות כי היחסים בין בריטניה לארצות הברית ימשיכו להיות טובים, אם לא קרובים אף יותר. עם זאת, שיתוף פעולה האנגלו-אמריקאי בתקופת נשיאותו של אייזנהאואר היה עכור. הלחץ האמריקאי לסיים את מלחמת סיני בשנת 1956 סימל את נקודת השפל ביחסים בין שתי המדינות מאז שנות ה-20 של המאה ה-20.
במסגרת הסכם ההגנה הדדית בין ארצות הברית ובריטניה, אשר נחתם בשנת 1958, ארצות הברית סייעה לבריטניה בפיתוח ארסנל גרעיני משלה. בחודש אפריל 1963, ג'ון קנדי והרולד מקמילן חתמו על הסכם המכר פולאריס, שהוביל להסכמת ארצות הברית לספק את הטיל הבליסטי UGM-27 פולאריס לבריטניה לשימוש הצוללות של הצי המלכותי החל בשנת 1968.
ארצות הברית הפכה בהדרגה למעורבת יותר ויותר במלחמת וייטנאם בתחילת שנות ה-60 של המאה ה-20, אך הפעם לא קיבל תמיכה מבריטניה. אנטי-אמריקניות בשל מלחמת וייטנאם וחוסר התמיכה האמריקאית בצרפת ובריטניה במהלך מלחמת סיני הטריד רבים באירופה. תחושה זו גדלה בבריטניה עם סירובו של הרולד וילסון לשלוח חיילים בריטים להודו-סין.
אדוארד הית' וריצ'רד ניקסון שמרו על קשרים הדוקים לאורך כהונתם. הית' סטתה מדרך קודמיו על ידי תמיכה בהחלטה של ניקסון להפציץ את האנוי והאי פונג, ווייטנאם, באפריל 1972. למרות החיבה האישית, היחסים האנגלו-אמריקאיים המשיכו להדרדר באופן ניכר במהלך שנות ה-70 המוקדמות. במהלך כהונתו, הית' התעקש להשתמש בביטוי "היחסים הטבעיים" במקום "היחסים המיוחדים" כדי להתייחס ליחסים האנגלו-אמריקאיים. הוא הודה בדמיון ההיסטורי והתרבותי, אך הכחיש משהו מיוחד מעבר לכך. הית' היה נחוש להחזיר את מידת השוויון ביחסים האנגלו-אמריקאיים, אשר אופיינו בעיקר בדומיננטיות האמריקאית ככל שהכוח והכלכלה של בריטניה נחלש בעידן הפוסט-קולוניאלי.
הדחיפה המחודשת של הית' לקבלת בריטניה לקהילה הכלכלית האירופית (EEC) הביאה למתח נוסף בין יחסי הממלכה המאוחדת וארצות הברית. הנשיא הצרפתי שארל דה גול, אשר האמין שכניסת בריטניה תאפשר כניסה של השפעה אמריקנית מיותרת על הארגון, ולכן הטיל וטו על ניסיונות בריטיים קודמים להיכנס לארגון. ההצעה הסופית של הית' נהנתה מדעותיו המתונות יותר של ז'ורז' פומפידו, יורשו של דה גול בנשיאות צרפת, ותוכניותיו האיורוצנטריות במדיניות החוץ שלו. ממשל ניקסון הביט בהצעה זו כצעד של התרחקות מהקשרים הקרובים עם ארצות הברית, לטובת יבשת אירופה. לאחר הכניסה של בריטניה לקהילה הכלכלית האירופית בשנת 1973, הית' אישר פרשנות זו על ידי הודעה לעמיתו האמריקאי שהממלכה המאוחדת תגבש מעתה ואילך מדיניות אירופאית עם חברות אחרות בקהילה הכלכלית האירופית לפני שתדון עליהן עם ארצות הברית. יתר על כן, הית' הצביע על הנכונות שלו לשקול אפשרות פוטנציאלית של שותפות גרעינית עם צרפת והטיל ספק במה שהממלכה המאחדת קיבלה מארצות הברית בתמורה לשימוש האמריקאי במתקנים הצבאיים והמודיעיניים של בריטניה ברחבי העולם. בתגובה, ניקסון ומזכיר המדינה שלו, הנרי קיסינג'ר, ניתקו לזמן קצר את קשרי המודיעין האנגלו-אמריקאים באוגוסט 1973. לאחר מכן קיסינג'ר ניסה לשחזר את ההשפעה האמריקאית באירופה עם תוכנית המדיניות שלו משנת 1973 "שנת אירופה" לעדכון הסכמי נאט"ו. חברי ממשלת הית', כולל הית' עצמו בשנים מאוחרות יותר, התייחסו לתוכנית זו בלעג.
בשנת 1973, פקידים אמריקאים ובריטיים לא הסכימו על הטיפול שלהם במלחמת יום הכיפור. בעוד שממשל ניקסון הגדיל מיד את הסיוע הצבאי לישראל, הית' שמר על הנייטרליות הבריטית בסכסוך, וטיל אמברגו על הנשק הבריטי בעבור כל הצדדים הלוחמים. האמברגו בפועל פגע בעיקר בישראל, בכך שמנע ממנה לקבל את טנקי הצנטוריון הבריטים. המחלוקת האנגלו-אמריקאית החריפה עם ההחלטה החד-צדדית של ניקסון לעלות את רמת הכוננות של הכוחות האמריקאיים, המוצבים בבסיסים הבריטיים, למצב כוננות הגנתית מרמה 3 למעמד ב-25 באוקטובר, בתגובה להתמוטטות הפסקת האש של האו"ם ב-25 באוקטובר. הית' אסר על המודיעין האמריקאי, לאסוף, להצטייד או לתדלק מהבסיסים הבריטיים בקפריסין, מה שהגביל מאוד את טווח הפעילות של מטוסי סיור אמריקניים. בתגובה, קיסינג'ר ניתק שוב את קשרי המודיעין האנגלו-אמריקאים והיו אף אנשי ממשל אשר הציעו שארצות הברית תסרב לעזור לבריטניה בשדרוג הטילי הפולאריס שנמכרו לבריטניה. המתיחות בין ארצות הברית ובריטניה נרגעה ברגע שהפסקת האש השנייה נכנסה לתוקף. שובו של וילסון לשלטון בשנת 1974 סייעה להחזיר את היחסים האנגלו-אמריקאי לנורמליות.
ב-23 ביולי 1977, פקידים מבריטניה וארצות הברית ביצוע משא ומתן מחודש בהסכם ברמודה הראשון, וחתמו על הסכם ברמודה השני, לפיו רק ארבע חברות תעופה, שתיים מבריטניה ושתיים מארצות הברית, מורשות להפעיל טיסות בין נמל התעופה היתרו בלונדון לבין "ערי המעבר" ספציפיות בארצות הברית. הסכם ברמודה השני היה בתוקף במשך כמעט 30 שנה עד שבסופו של דבר הוחלף על ידי הסכם השמים הפתוחים בין האיחוד האירופי לארצות הברית, שנחתם ב-30 באפריל 2007 נכנסו לתוקף ב-30 במרץ 2008.
במהלך שנות ה-80 של המאה ה-20, מרגרט תאצ'ר תמכה מאוד בעמדה הבלתי מתפשרת של רונלד רייגן כלפי ברית המועצות. לעיתים קרובות הם כונו "נשמות תאומות פוליטיות" ונקודת שיא ב"יחסים המיוחדים", רייגן ותאצ'ר נפגשו פעמים רבות במהלך הקריירה הפוליטית שלהם ודיברו בתיאום בעימות מול מנהיג ברית המועצות מיכאיל גורבצ'וב.
בשנת 1982, ממשלת בריטניה הגישה בקשה מארצות הברית, לה האמריקאים הסכימו עקרונית, למכור את הטיל הבליסטי טריידנט II D-5, ציוד נלווה ותמיכה במערכות הנלוות, בשימוש צוללות גרעיניות ואנגארד של הצי המלכותי. הטיל הבליסטי טריידנט II D-5 החליף את הטיל הבליסטי הקודם של בריטניה, UGM-27 פולאריס, החל מאמצע 1990.
במלחמת פוקלנד ב-1982, ארצות הברית בהתחלה ניסתה לתווך בין בריטניה וארגנטינה, אבל בסופו של דבר תמכה בבריטניה נגד הפלישה הארגנטינאית. מחלקת ההגנה של ארצות הברית, תחת קספר ויינברגר, סיפקה לצבא הבריטי ציוד ותמיכה לוגיסטית.
באוקטובר 1983, ארצות הברית וקואליציה של מדינות הקריביים התחייבו להשתתף במבצע זעם דחוף, שם קוד לפלישה של חבר העמים הבריטי למדינת האי גרנדה. בגרנדה הפיכה מרקסיסטית מדממת התפשטה במהרה, ומדינות שכנות באזור ביקשו מארצות הברית להתערב באופן צבאי. הדבר נעשה בהצלחה למרות התנגדות ממשלת בריטניה.
ב-15 באפריל 1986, חיל האוויר של ארצות הברית עם השתתפות נחתים וכוחות ימיים יצא למבצע קניון אל דוראדו מתחנות חיל האוויר המלכותי פיירפורד, הייפורד העליון, לייקנהית' ומילדנהול אשר באנגליה. למרות התנגדות נחרצת מתוך המפלגה השמרנית, מרגרט תאצ'ר התירה לרונלד רייגן להשתמש בתחנות חיל האוויר המלכותי בבריטניה בעת ההפצצות על טריפולי ובנגזי בלוב, במתקפת נגד של ארצות הברית, בתגובה למימון וייצוא טרור של המדינה בהנהגת מועמר קדאפי. מתקפות טרור אשר היו מכוונות נגד אזרחים אמריקאים המוצבים בברלין המערבית.
ב-21 בדצמבר 1988, בטיסה 103 של פאן אמריקן מנמל התעופה הית'רו בלונדון לנמל התעופה הבינלאומי ג'ון פ. קנדי ב, התפוצץ המטוס מעל העיירה לוקרבי, סקוטלנד. כתוצאה מכך, נהרגו 169 אמריקאים ו-40 בריטים. המניע מיוחס לרוב ללוב, וכנראה נעוץ בסדרה של עימותים צבאיים עם חיל הים של ארצות הברית בשנת 1980 במפרץ סידרא, אשר לוב טוענת לבעלות עליו. אף על פי שבית המשפט העליון הסקוטי הרשיע ב-31 בינואר 2001 את עבדלבאסט אל-מגרחי, באשמת רצח וקשירת קשר לביצוע רצח, לוב מעולם לא הודתה באופן רשמי בביצוע הפעולה עד 2003.
במהלך מלחמת של ברית המועצות באפגניסטן, ארצות הברית ובריטניה ספקו נשק למורדי המוג'אהדין באפגניסטן עד שאחרוני החיילים הסובייטים עזבו את אפגניסטן ב-15 בפברואר 1989.
לאחר המלחמה הקרה.
לאחר התפרקות ברית המועצות, ארצות הברית הפכה למעצמת העל היחידה בעולם. איומים חדשים אשר הגיחו במקומות שונים בעולם, התעמתו עם ארצות הברית ובנות בריתה בנאט"ו. עם ההצטברות צבאית של עיראק החל מאוגוסט 1990, השימוש בכוח החל מינואר 1991, ארצות הברית, ואחריה בריטניה, היו שני הכוחות הגדולים בקואליציה הצבאית אשר שחררה את כווית ממשטרו של סאדם חוסיין במהלך מלחמת המפרץ.