ארצות הברית קיבלה תמיכה וגיבוי בינלאומיים רחבים, ובין היתר הברית הצפון אטלנטית - נאט"ו - הפעילה לראשונה מאז הקמתה את סעיף מספר 5 באמנתה, לפיו תקיפה באחת המדינות החברות בברית משמעה פגיעה בכל המדינות החברות בה. בנוסף לכך, מדינות רבות כדוגמת סין, רוסיה, והודו הציעו שיתוף פעולה מודיעיני (ורוסיה אף שלחה כסיוע כוחות ספצנאז של השירות הפדרלי ללוחמה בסמים), או כדוגמת יפן וקוריאה הדרומית שהציעו שיתוף פעולה צבאי ורפואי. אחד הביטויים לתמיכה ולגיבוי הרחבים ניתן למצוא בקואליציית ה-ISAF (קיצור של International Security Assistance Force, כוח הסיוע הביטחוני הבינלאומי) שהוקם על ידי מועצת הביטחון של האו"ם ב-20 בדצמבר 2001 ומטרתו לשמור על הביטחון והפיתוח של אפגניסטן לאחר מפלת שלטון הטליבאן בה.
לאחר הפלת שלטון הטליבאן וכיבוש הבירה קאבול, הוקם שלטון חדש שהתבסס על הברית הצפונית (איגוד של ארגונים המתנגדים לטליבאן וששלטו באפגניסטן לפני שהארגון השתלט עליה). הקואליציה בראשות ארצות הברית ניסתה לייצב את המדינה על ידי ביסוס משטר דמוקרטי בה ועל ידי חיזוק צבאה כדי שיוכל להתמודד עם ארגוני הטרור. בנוסף לכך, הקואליציה עסקה עד לנסיגתה בפעולות ביטחון שוטף במדינה שכוללות לחימה במעוזי טליבאן החוזרים ומתגבשים במקומות שונים במדינה ובפקיסטן השכנה (הדבר נגרם עקב היעדר צבא חזק שישליט סדר במדינה).
לאחר נסיגת כוחות הקואליציה האחרונים, הטאליבן כבש בחזרה את כלל חלקי המדינה ועלה חזרה לשלטון.
דרישות ארצות הברית מהטליבאן וההכנות למלחמה.
בנאום בפני שני בתי הקונגרס ב-20 בספטמבר 2001 העמיד הנשיא בוש בפני שלטון הטליבאן אולטימטום שדרש להסגיר את אוסאמה בן לאדן ואת כל אנשי אל-קאעידה שהיו אחראים לפיגועים ולסגור את מחנות האימונים של ארגוני הטרור. האולטימטום כלל גם דרישות לשחרור אזרחים זרים שהוחזקו במאסר והפסקת התנכלות לעיתונאים זרים.
עם הצגת האולטימטום לאפגניסטן, פעל ממשל בוש כדי לאפשר לכוחות ארצות הברית, מדינות נאט"ו ומדינות נוספות שסייעו לארצות הברית, לפעול באפגניסטן המוקפת במדינות מוסלמיות וחסרת המוצא לים. לשם כך נדרש בראש ובראשונה שיתוף פעולה מצד ממשלו של פרווז מושארף בפקיסטן – מדינה שלצד קשרים הדוקים עם ארצות הברית בימי המלחמה הקרה, גם היוותה את החממה בה גדלה תנועת הטליבאן, ושמרה על קשרים חמים אתה אחרי עלייתה לשלטון. גם כמה מהרפובליקות המוסלמיות של ברית המועצות לשעבר שגובלות באפגניסטן מצפון שיתפו פעולה. בשביל לשלוט באפגניסטן נוצר קשר עם אנשי "הברית הצפונית" (ברית של ארגונים אפגניים ששלטו במדינה לפני השתלטות הטליבאן על המדינה), שנשאו ברובו של עול הלחימה הקרקעית, והם נועדו להוות את הבסיס לשלטון החדש שיחליף את שלטון הטליבן.
משלחת פקיסטנית רמת דרג דרשה ממנהיגי הטליבאן באפגניסטן להסגיר את אוסאמה בן לאדן, אך היא נדחתה.
הטליבאן הודיע כי הם מוכנים לשפוט את אוסמה בן-לאדן בבית משפט אפגני, בתנאי שארצות הברית תספק הוכחות ברורות כנגדו. ארצות הברית דחתה דרישה זו וחזרה על כך שלא יהיה כל משא ומתן בנוגע לדרישתה להסגיר את בן-לאדן.
טוני רוברטסון, המזכיר הכללי של נאט"ו הודיע כי ארצות הברית סיפקה לנאט"ו הוכחות למעורבות של אוסמה בן-לאדן וארגונו בהתקפות הטרור על ארצות הברית. הממשל האמריקאי לחץ על בעלות הברית האירופאיות להסכים למתקפה צבאית שמטרתה הפלת משטר הטליבאן באפגניסטן. הנשיא בוש וראש ממשלת בריטניה טוני בלייר הזהירו את הטליבאן מפני המתקפה המתקרבת.
המלחמה.
מטרות התקיפה.
מזכיר ההגנה של ארצות הברית דונלד רמספלד פירט את מטרות הפלישה האמריקנית לאפגניסטן:
כיבוש אפגניסטן.
ב-7 באוקטובר 2001 החלו כוחות הקואליציה של ארצות הברית ונאט"ו במתקפה מתואמת עם הברית הצפונית: חיילי הברית הצפונית החלו במרד כנגד הטליבאן שכלל כיבוש שטחים, איסוף מודיעין ותקיפה של לוחמי טליבאן, כשהם תחת פיקוד חיילים מצבאות הקואליציה ומקבלים סיוע אווירי מהקואליציה שבאותו הזמן תקפה גם יעדים משלה באפגניסטן והצניחה אספקה הומניטרית לתושבים. בנוסף לכך, כוחות מיוחדים של צבאות הקואליציה ביצעו מספר מתקפות נקודתיות על מנת לנסות לתפוס מבוקשים או לאסוף מודיעין. בליל ה-19 באוקטובר צנחו לוחמים מחטיבת הריינג'רס ופשטו על שדה תעופה בקנדהר במסגרת מבצע "קרנף".
בליל 12 בנובמבר 2001 כוחות הטליבאן עזבו את הבירה קאבול. יום לאחר-מכן כוחות הברית הצפונית פלשו אל העיר והחזירו את הנשיא הגולה רבאני, שהעביר בהמשך את השלטון לידי חאמיד כרזאי שהפך לבעל ברית קרוב של בוש, ולאורח הכבוד בנאום מצב האומה הראשון שלו ב-29 בינואר 2002.
לאחר כיבוש קאבול, מעוזי הטליבאן החלו לאורך כל הגבול הצפוני והמערבי ליפול לידי הברית הצפונית, וב-7 בדצמבר נפלה העיר האחרונה שהייתה בשליטת הטליבאן ושהיוותה את המרכז הרוחני של הארגון, קנדהאר. לאחר נפילת העיר, חיילי חיל הנחתים האמריקני התחילו לערוך חיפושים בסביבתה אחר מבוקשים.
בין 25 בנובמבר ו-1 בדצמבר 2001 התחולל קרב קאלאי ג'נגי במהלכו מרדו מאות שבויים מאנשי הטליבאן והשתלטו על מבצר קאלאי ג'נגי בו הוחזקו, רובם נהרגו בקרב.
בעקבות הכיבוש הנרחב של השטחים והמעוזים של הטליבאן ברחו חיילים רבים של הארגון אל ההרים שלאורך הגבול הפקיסטני, במיוחד באזור דרום מערב אפגניסטן. הדבר הוביל להשערה לפיה בן לאדן ושאר בכירי אל-קאעידה והטליבאן מסתתרים במערות בהרי טורה בורה.
כוחות הברית הצפונית החלו בתקיפה על הרי טורה בורה ובניסיון לכיבושם, כשבאותו הזמן חיילים מכוח דלתא של צבא ארצות הברית תפסו עמדות סביב להרים על-מנת לעקוב אחרי המתרחש ולסמן מטרות לתקיפות אוויריות על-מנת לסייע לכוחות הברית הצפונית. במהלך הקרב הצליחו החיילים האמריקניים להאזין למערכות הקשר ברשות הטליבאן באזור ואף שמעו את קולו של בן לאדן עצמו, דבר שעזר להם לשער את מקום הימצאו ואת המרחק ביניהם. לאחר קרב קשה שבמהלכו נתקלו באויבים בעלי מוטיבציה גבוהה, הצליחו הכוחות להגיע למרחק של פחות משני קילומטרים מהמחסה המשוער של בן לאדן. במהלך הקרב, מצביא אפגני פנה אל חיילי הברית הצפונית באומרו שהצליח להשיג הסכם כניעה עם אל-קאעידה והטליבאן, בתנאי שתהיה הפוגה בקרבות. משהבינו החיילים האמריקנים כמה הם קרובים אל בן לאדן הם רצו להתקדם אליו בעצמם, אך חיילי הברית הצפונית אסרו עליהם להתקדם ואף איימו עליהם כי נשקם יופנה נגדם אם יעשו כן. מאוחר יותר התברר שבן לאדן ושאר בכירי ארגון אל-קאעידה השתמשו בהפוגה על מנת לברוח אל פקיסטן. לאחר תום ההפוגה, ניסו כוחות הטליבאן להמשיך את הקרבות. בתגובה כוחות הברית הצפונית והקואליציה החלו בתקיפה מאסיבית של הבונקרים בהרים, בסיומה כבשו אותם.
לאחר כיבוש המדינה הוקם כוח הסיוע הביטחוני הבינלאומי, ISAF, שהיה מבוסס על הקואליציה שהקימה ארצות הברית לפני היציאה למלחמה. מטרת כוח הסיוע היה לתמוך בשלטון החדש באפגניסטן ולסייע לו בבנייה מחדש של המדינה, בנוסף לסיוע לשלטון במלחמה בטרור בכלל ובטליבאן בפרט.
מבצע אנקונדה ולאחריו.
בתחילת 2002 החלו להתלכד כוחות גדולים של טליבאן ותומכיהם בעמק בשם שאח-אי-קוט שבגבול הדרום-מזרחי של אפגניסטן. בתגובה, הקואליציה יחד עם הצבא האפגני החדש שהוקם על מנת לשמש צבאה של אפגניסטן ולהילחם בארגוני הטרור, החלו בתקיפה ב-1 במרץ על עמק שאח-אי-קוט, תקיפה שהייתה הראשונה במלחמה של כוחות גדולים מהכוחות המזוינים של ארצות הברית, תחת השם "מבצע אנקונדה". המבצע נמשך כשבועיים במהלכם ארצות הברית שלחה חיילים מיחידת הקומנדו כוח דלתא ומיחידת אריות הים והנחיתה צנחנים באמצעות מסוקים, על מנת לחסום דרכי מילוט אל פקיסטן, על מנת לאסוף מודיעין על בכירים ששהו במקום ובשביל לכוון את חיל האוויר אל מטרותיו, ועל מנת לתפוס עמדות להסתערות על האזור. בנוסף לכך, ארצות הברית בסיוע של הצבא האפגני החלו בריכוך של כפרים בקרבת האזור ובכיבושם על מנת ליצור נקודות להתלכדות של כוחות לתקיפה ועל מנת לחסום צירי בריחה. בסיוע לחיילים, ארצות הברית השתמשה במטוס תקיפה כבד מסוג AC-130 (שאפילו גרם בתחילת המבצע לאירוע של ירי דו-צדדי, כשזוהתה שיירה של כלי רכב בהם היו הכוחות המיוחדים של ארצות הברית כשיירה של כוחות טליבאן, וזאת משום שלא שמרו על אלמנט ההפתעה לתקיפה על ידי הדלקת אורות כלי הרכב בשל בעיות בנסיעה באזור). לעומתם, כוחות הטליבאן השתמשו בכמויות גדולות של מרגמות, טילי RPG, ומכונות ירייה בעמדות שיכלו לפגוע במסוקים, ואף הצליחו להפיל שניים (תקרית מפורסמת בה הופל מסוק היא כשמסוק חילוץ הופל לאחר שנשלח לאתר חייל בשם ניל רוברטס מצוות סיור של ה-Navy Seal שנהרג לאחר שהועף ממסוק שנפגע מרקטת RPG). בעזרת הציוד הזה, כוחות הטליבאן גרמו לעשרות פצועים ו-15 הרוגים בצד התוקף, אך עם זאת ספג הטליבאן אבדות רבות שנאמדות בין 500 ל-800 הרוגים. לאחר מבצע אנקונדה כוחות הקואליציה בעיקר עסקו באימון הצבא האפגני, בסיוע לו ובפעולות של ביטחון שוטף ברחבי המדינה. פעילות הטליבאן מתרכזת בשליחת מחבלים החודרים דרך הגבול הפקיסטני על מנת לבצע פיגועים כנגד הצבא האפגני וכוחות ISAF.
הלחימה במחוז הלמנד.
במהלך מסע הבחירות לנשיאות ארצות הברית בשנת 2008 המועמד ברק אובמה הבטיח במצעו להוציא את הכוחות האמריקניים בעיראק (הנמצאים שם בשל מלחמת עיראק) ולהגדיל את כמות החיילים האמריקניים באפגניסטן. לאחר בחירתו לנשיא, ברק אובמה קיים את הבטחתו והוציא את כל כוחות הצבא האמריקניים מהערים בעיראק והוסיף עוד כ-30,000 חיילים אמריקניים אל אפגניסטן.