按照《联合国气候变化框架公约》的规定，1995年3月28日至4月7日，在德国柏林召开了第一次缔约方会议，对发达国家的承诺是否充足进行了审评，通过了第一次缔约方大会的"第一号决定"，简称为"柏林授权"（Berlin Mandate），决定开始谈判发达国家量化的减排温室气体义务，并决定不得为发展中国家增加任何新义务。

1997年12月，第三次缔约方大会在日本京都举行。一些发达国家拒不提出其量化的减排"指标"，一些则在极力试图减轻自己减排温室气体义务的同时，要求"主要的"发展中国家自愿承诺减排温室气体。针对这种情况，发展中国家要求大会必须遵循《公约》及"柏林授权"的规定，并提出了关于"议定书"要素的全面主张。

最后，经过多方妥协，第三次缔约方大会达成了协议，于1997年12月11日由160个会员以第1/CP.3号决定通过《京都议定书》，主要内容为限制和减少温室气体排放。协议规定，在2008年至2012年间，发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均削减5.2%，其中美国削减7%，欧盟各国8%。
1998年4月29日，包括欧盟14国在内的20个国家在《议定书》上签字。至此，《议定书》签署国已达34个。议定书规定，必须在至少55个国家签字（而且其中发达国家占1990年全球这类气体总排放量的55%以上）的90天后，才能生效。