אמירת הנוסח נפסקה לבסוף בספרי ההלכה, גם בשולחן ערוך וגם על ידי הרמ"א וכיום היא נהוגה כמעט בכל קהילות ישראל. הרמ"א מציין שאין לסמוך על התפילה כדי להתיר נדרים: "לא סמכינן על זה להתיר בלא שאלה לחכם, כי אם לצורך גדול". רבי שמואל אליעזר הלוי איידלס (המהרש"א) מציין בשם ר' יוסף מטראני (המהרי"ט) שהתפילה מועילה רק למי שעבר על נדרו בשגגה שלא יענש. גם לאלו הסוברים שתפילה זו מתירה את נדרי העבר היא אינה מיועדת אלא לנדרים שהאדם לא זוכר שנדר אותם או במקרים של צורך גדול, שכן נדרים שהאדם זוכר, חייב הוא לפרטם בפני בית דין כדי להתירם ולא לומר בצורה כוללת "כל נדרי".
אחד המקומות הבודדים שנותרו במנהגם שלא לומר כל נדרי עד לתקופה מאוחרת הוא בית הכנסת הגדול בעיר אלג'יר, כפי שמעיד ר' יהודה עייאש.
בפולמוס היהודי-נוצרי.
בפולמוס היהודי-נוצרי הואשמו היהודים תכופות על ידי הנוצרים כי לנדריהם אין ערך בשל הצהרת "כל נדרי". לטענה זו הייתה השפעה חזקה באירופה, והיא אחת מהסיבות לקביעת שבועת היהודים בארצות רבות באירופה – שבועה מיוחדת ומשפילה שנאלצו יהודים להישבע כאשר התברר עניין משפטי בינם לבין לא-יהודים. התשובה הרגילה שניתנה מצד יהודים על האשמות אלו, שעלו בין היתר גם במשפט פריז, הייתה שמדובר על נדרים ושבועות שנודר אדם כלפי אלוהים ולא על נדרים שנודר האדם כלפי אדם אחר; נדרים והתחייבויות שבין אדם לחברו אינם מותרים על ידי תפילה זו. הסבר נוסף שניתן היה שהתפילה נועדה להתיר נדרים ושבועות וחרמות שנועדו להרחיק מתוך הקהל את העבריינים וכדי למנוע פירוד בעם.
השמטת התפילה.
טענות אלה מצד הנוצרים הביאו לכך שאחד התיקונים הראשונים של מבשרי היהדות הרפורמית במאה ה-19 היה ויתור על אמירת תפילה זו: היא הושמטה לראשונה על ידם בסידור שהוציאו ישראל קליי וקרל גינסבורג בברלין ב-1817. גם אהרן חורין מחק אותה בקהילתו באראד. ב-1844 הייתה החלטתה הראשונה של ועידת הרפורמים בבראונשווייג לבטל את "כל נדרי" באופן גורף. לא רק הם עשו זאת: רש"ר הירש הביע מדי פעם התנגדות עקרונית לתפילה, וביום הכיפורים ת"ר (1839) הורה שלא לאמרה בבית-הכנסת שעמד בראשו באולדנבורג מ"טעמים שבהלכה", אף כי החליט שלא לחזור על כך בנימוק שעדיף שלא יעשה הדבר על ידי רב בודד. הרפורמים עצמם ייחסו חשיבות להיות התפילה ומנגינתה מוכרים מאוד וקבועים בתודעת הקהל, ורבניהם הוציאו מספר גרסאות חליפיות בלחן המסורתי. לעיתים קרובות נקראו , ובעיקר . ב-1854 הכליל אברהם גייגר נוסח דומה בסידור החדש שחיבר: "כל פְּשָעַי ופִּשְעֵי הקהל הזה... מחם והעבירם מנגד עיניך." התחליף הנפוץ והמקובל ביותר בגרמניה התפרסם ב-1899, ונפתח גם הוא ב'כל נדרי', אך תיאר את ההתחייבויות באורח חיובי ולא כיוון לבטלן: "כל נדרי בני ישראל אשר הם נודרים לך... כולם יעלו ויבואו ויגיעו ויראו לפניך.". הסידור האחיד של התנועה בארצות הברית הכניס מחדש את הנוסח המסורתי ב-1978, ומאז הושב בהדרגה גם אצל רוב הרפורמים באירופה.
נוסח התפילה.
הגרסה העתיקה ביותר של התפילה שנמצאת בידנו היא בסדר רב עמרם גאון. גרסה זו היא בעברית:
גרסה זו, בתוספת המשפט על התרת תפילה עם העבריינים, ובשינויים קלים, נאמרת עד היום בנוסח איטליה ונוסח רומניא. לעומת זאת, רוב העדות מתפללות בנוסח ארמי.
הטקסט של כל נדרי על פי המנהג הספרדי הקדום המקובל בחלק מקהילות הספרדים, בעיקר באירופה ובחלק מקהילות מזרח גאורגיה (בעיקר טביליסי). נוסח כמעט זהה התקבל גם בתכלאל (הבלדי):
נוסח ספרדי אחר, המכיל גם עבר וגם עתיד, המקובל יותר בקהילות הספרדיות של המזרח ובקהילות מערב גאורגיה:
יש להעיר כי הספרדים מקפידים להגות את הכף במילה "כל נדרי" כקמץ רחב ולא כקמץ קטן (כאילו כתוב "כַּל נדרי"), הגייה זו מתועדת בסידורים בכתבי יד מספרד עצמה.
הטקסט של כל נדרי על פי האשכנזים:
עבר או עתיד.
הנוסח הקדום של תפילת כל נדרי, המופיע בדברי רב עמרם גאון, מתייחס לביטול נדרים ושבועות מהעבר. כדי להתמודד עם הקושי ההלכתי שבהתרה גורפת, לכאורה, של נדרי העבר ביקש רבינו מאיר אביו של רבנו תם (אברהם פרנקל משער שהיה זה בעקבות רבי מאיר ש"ץ) לשנות את נוסח האמירה, מבלי לבטל אותה לחלוטין: הוא תיקן את הנוסח ל"מסירת מודעה", שכל שינדור אדם בטעות במהלך השנה הבאה - מבוטל; במקום לומר "מיום כיפורים שעבר עד יום כיפורים זה", תיקן ל"מיום כיפורים זה עד יום כיפורים הבא". לעומתו סבר הרא"ש שהתפילה נועדה להתיר את הנדרים והשבועות של השנה שעברה, ולכן על הנוסח להיות "מיום כיפורים שעבר עד יום כיפורים זה".
כך, בימינו, יש שלושה נוסחים. נוסח המתייחס רק לעבר, נוסח המתייחס רק לעתיד ונוסח הכולל גם את העבר וגם את העתיד. הנוסח הרווח כיום ברוב הקהילות הוא צירוף של שתי הגרסאות יחד, הן בלשון עבר והן בלשון עתיד, אולי כדי לכוון לשתי הדעות: "מיום כיפורים שעבר עד יום כיפורים זה ומיום כיפורים זה עד יום כיפורים הבא עלינו לטובה".
הרב יוסף דב סולובייצ'יק הסביר את המשמעות הרעיונית מאחורי מחלוקת זו:
המשפט הפותח.
לפני אמירת כל נדרי יש הכרזה: . הכרזה זו הונהגה על ידי המהר"ם מרוטנבורג. לפי רבי מרדכי בן הלל, תלמידו של האחרון, הסיבה להיתר להתפלל עם העבריינים בתחילת כל נדרי היא שביום כיפור זכאים להשתתף בתפילה גם אלו שעברו על תקנות הקהילה ולכן הוטל עליהם חרם. ליום זה הוסר החרם והתאפשר להם לבוא בקהל. מסורת עממית ידועה תולה את הכרזת ההיתר, יחד עם התרת הנדרים כולה, כמכוונת לאנוסים שהיו זקוקים להיתר מיוחד להתפלל לאחר שנראו כל השנה כ"עבריינים", אך מסורת זו אינה מדויקת היסטורית שכן ההכרזה הונהגה ביהדות אשכנז טרם גירוש ספרד.
הפסוק "ונסלח".
לאחר אמירת התפילה נוהגים לומר את הפסוק 'ונסלח לכל עדת בני ישראל ולגר הגר בתוכם כי לכל העם בשגגה', ויש שמוסיפים לפניו את המילים 'ככתוב בתורת משה'. ישנן דעות שונות לטעם סמיכת פסוק זה לתפילת "כל נדרי". לפי השיטות הסוברות שתפילה זו מתייחסת לביטול של כל נדרי העבר שאותם המתפלל לא זוכר, הפסוק בא כבקשת סליחה מה' על אי קיום נדרים אלו. טעם זה נכון עוד יותר לשיטת אלו הסוברים שלתפילת כל נדרי אין כלל תוקף הלכתי-משפטי הפוטר את האדם מנדריו ואינה אלא בקשת כפרה מאלהים. ואילו לפי הדעות הסוברות שהתפילה נאמרת כהתנאה שנדרי העתיד לא יחולו, הפסוק נאמר בכל זאת כבקשת כפרה על העתיד אם האדם יידור ויעבור עליו. ישנם גם הסוברים שאמירת הפסוק היא בקשת סליחה על עצם נדירת הנדר, שכן פעמים רבות יחסה של היהדות לנדר אינו חיובי בשל החשש שיפרו אותו: "כל הנודר כאילו בנה במה", ויש שסוברים שאמירת הפסוק אינה חלק מנוסח תפילת כל נדרי אלא קטע בפני עצמו הנאמר על עצם יום הכיפורים, המיועד לסליחה וכפרה על כל עוונותיו של האדם. לשיטה זו העירו הראשונים שוודאי שאין לומר את המילים 'ככתוב בתורת משה'.
מהלך התפילה.
בערב יום כיפור מתכנס הציבור (בקרבו על פי רוב אנשים רבים שלא פוקדים את בית הכנסת באורח קבע) לבית הכנסת. הגברים מתעטפים בטליתות (בשונה מכל תפילת ערבית אחרת בשנה). יש המקפידים להתחיל את התפילה מעט לפני השקיעה, מפני שלפי ההלכה לא מתירים נדרים בשבתות ובימים טובים, ויום הכיפורים הוא יום טוב. ברם, ברוב הקהילות הספרדיות ממתינים בכוונה עד הלילה כדי שיתאספו כמה שיותר אנשים לבית הכנסת, ומסתמכים על הדעה המתירה להתיר נדרים בשבת ובחג לצורך השבת או החג.
לאחר אמירת הפיוטים "לך אלי תשוקתי" ו"שמע קולי אשר ישמע בקולות" (אצל הספרדים; הספרדים במערב אירופה לא אומרים "לך אלי") או "תפילה זכה" (אצל חלק מהאשכנזים, בעיקר במזרח אירופה), פותחים את הארון ומוציאים את ספרי התורה ומניחים אותם על בימת שליח הציבור. יש מן הספרדים שלא נוהגים להוליך את ספרי התורה לבימה, אלא מוציאים אותם מן ההיכל ועומדים אִתם לידו עד לסיום התפילה.
יש אומרים כי בעבר היו נוהגים לומר את קטע התפילה פעם אחת בלבד, מאוחר יותר התקינו לומר אותו פעמיים עבור המתפללים שאיחרו לבוא, ולבסוף התקבע המנהג לומר אותו שלוש פעמים, כנהוג גם בטקסי התרת נדרים ושבועות, שבהם המתיר אומר שלוש פעמים "מותר לך". בעבר אף היו קהילות שבהן נהגו לומר ארבע פעמים את הקטע.
לאחר "כל נדרי" מתחילה תפילת ערבית של יום כיפור.
הלחן.
בקרב יהדות ארצות האסלאם, כל עדה שרה לפי טעמה, על פי לחן התפילה או הסליחות. יוצאי עיראק ואיראן אומרים את התפילה בלחן הסליחות, בעוד שיהודי תימן אינם רואים חשיבות רבה לתפילה זו ואומרים אותה בנעימה פשוטה. לעומתם יוצאי מרוקו, חלב ואיטליה, אומרים את הנוסח בלחן הזהה ללחן התפילה הרגיל. ביהדות לוב מקובל ניגון מעט חגיגי, הקרוב למדי לניגון האיטלקי. גם לחנם של שאר יהודי ארצות המערב (מרוקו, תוניסיה ואלג'יר), מבוסס על לחן זה. אמנם לחנם מסתלסל יותר, באופן הדומה יותר לדרך התפילה הרגילה של ארצות אלו. בקרב קהילות גאורגיה מקובלים שני ניגונים ייחודיים לתפילת "כל נדרי". ניגון אחד מקובל בקרב קהילות מערב גאורגיה וניגון שני מקובל בקרב קהילות מזרח גאורגיה.
הלחן האשכנזי.