2003年10月，伊朗政府向国际原子能机构递交一份有关该国核计划的报告，提到“巴基斯坦、德国、荷兰、南非和阿联酋等国某些人”为伊朗核计划提供了帮助，暗示过去17年间伊朗从巴基斯坦一些个人和公司那里得到大量研发核武器所需要的设计图纸、技术指导和离心机制造零部件。
　　11月15日，国际原子能机构致信巴基斯坦政府，要求巴方对卡迪尔·汗研究实验室的4名科学家展开调查，其中包括卡迪尔·汗。
　　11月下旬，巴基斯坦情报和安全部门启动调查程序，拘押了列入国际原子能机构黑名单的3人，其中包括卡迪尔·汗的得力助手、离心机技术专家兼实验室采购处长法鲁克·穆罕默德。随着调查的深入，卡迪尔·汗研究实验室先后有7名科学家和4名安全官员被收审。为查清事实真相，巴基斯坦还曾派人赴伊朗和利比亚等国调查。
　　巴基斯坦情报和安全部门从法鲁克口中获得重要情况，随后着手调查卡迪尔·汗的银行账户和海外财产。调查结果显示，卡迪尔·汗在海湾城市迪拜的资产多达数千万美元。他甚至在非洲国家马里有一家以他妻子名字命名的豪华酒店。
　　2004年1月31日，在安全和情报部门搜集到大量证据，证明卡迪尔·汗是向国外泄露核技术的关键人物后，巴基斯坦政府宣布解除卡迪尔·汗“总理科学顾问”职务。
　　2月1日，调查人员向卡迪尔·汗摊牌。当天上午，卡迪尔·汗接受了自调查开始以来第4次审讯。2个小时后，他招架不住，终于承认自己向伊朗、利比亚和朝鲜“转让”过核机密技术。至此，调查取得重大突破，震动了巴基斯坦政坛和国际社会。