Em 1984 ingressa na AIEA, onde desempenha vários cargos até se tornar Director-Geral em 1997. Foi reeleito para um terceiro mandato à frente daquele organismo a 13 de Junho de 2005, tendo contado com o apoio dos
Estados Unidos, apesar das relações tensas entre a AIEA e Washington durante o processo que conduziu à Segunda Guerra do Iraque.