伊朗总统马苏德·佩泽希齐扬在致伊朗人民的公开信中宣布，经过伊朗人民英勇抵抗，由以色列挑起、持续12天的战争宣告结束。他要求各机构从即日起把精力投入到重建工作中。佩泽希齐扬表示，敌人妄图摧毁伊朗核设施、引发社会动乱的阴谋彻底失败；相反，以色列的重要设施遭受重创，表明针对伊朗的冒险行为将付出惨重代价。
当天，以色列总理办公室宣布以总理本雅明·内塔尼亚胡与美国总统唐纳德·特朗普通话，以方同意不对伊朗发动进一步打击。停火协议于当地时间24日7时生效。停火协议生效后，双方各自宣告取得胜利。内塔尼亚胡称以方已完成所有作战目标，而伊朗最高国家安全委员会则表示伊朗已“迫使以色列单方面停止侵略”。双方继续摩擦不断。以色列声称监测到伊朗再次向以色列发射导弹，并宣布将对伊朗违反停火的行为做出回应，对德黑兰市中心的目标进行高强度打击。伊朗否认在停火后对以色列发射导弹，并警告准备对任何进一步侵略行径作出果断回应。
特朗普随后公开抱怨，称以色列和伊朗均违反停火协议并对两国表示不满，尤其对以色列不满。他说，伊朗的核能力已不复存在，要求以色列冷静下来。特朗普还在社交媒体发文，要求以色列飞行员立刻返航，警告以色列继续投炸弹将是对停火协议的“严重违反”。当天，他与内塔尼亚胡通话，要求以色列停止攻击。内塔尼亚胡则表示由于伊朗违反了停火协议，无法取消对伊朗的进攻。美以双方最终同意对一个“象征性”目标进行打击，以官员证实以空军对伊朗首都德黑兰北部的一座雷达站进行了“小规模袭击”。
消息人士透露，美国国防情报局初期评估显示，美国对伊朗三个核设施的军事打击并未摧毁伊朗核设施的核心部件，可能只是将其核计划推迟了数月。该评估基于美国中央司令部在美军打击后进行的战损评估。两位熟悉评估的人士表示，伊朗的浓缩铀储备并未被摧毁，离心机“基本完好”。美国白宫承认了该评估的存在，但对其中的内容并不认同。6月21日晚，美国对伊朗福尔多、纳坦兹和伊斯法罕三处核设施发动袭击，B-2轰炸机群在伊朗关键核设施福尔多和纳坦兹核设施共投下14枚GBU-57巨型钻地炸弹。伊朗则表示已经对三个核设施进行疏散，转移了核设施中的材料。