按照《聯合國氣候變化框架公約》的規定，1995年3月28日至4月7日，在德國柏林召開了第一次締約方會議，對發達國家的承諾是否充足進行了審評，通過了第一次締約方大會的"第一號決定"，簡稱為"柏林授權"（Berlin Mandate），決定開始談判發達國家量化的減排溫室氣體義務，并決定不得為發展中國家增加任何新義務。

1997年12月，第三次締約方大會在日本京都舉行。一些發達國家拒不提出其量化的減排"指標"，一些則在極力試圖減輕自己減排溫室氣體義務的同時，要求"主要的"發展中國家自愿承諾減排溫室氣體。針對這種情況，發展中國家要求大會必須遵循《公約》及"柏林授權"的規定，并提出了關于"議定書"要素的全面主張。

最后，經過多方妥協，第三次締約方大會達成了協議，于1997年12月11日由160個會員以第1/CP.3號決定通過《京都議定書》，主要內容為限制和減少溫室氣體排放。協議規定，在2008年至2012年間，發達國家的溫室氣體排放量要在1990年的基礎上平均削減5.2%，其中美國削減7%，歐盟各國8%。
1998年4月29日，包括歐盟14國在內的20個國家在《議定書》上簽字。至此，《議定書》簽署國已達34個。議定書規定，必須在至少55個國家簽字（而且其中發達國家占1990年全球這類氣體總排放量的55%以上）的90天后，才能生效。