2003年10月,伊朗政府向國際原子能機構遞交一份有關該國核計劃的報告,提到“巴基斯坦、德國、荷蘭、南非和阿聯酋等國某些人”為伊朗核計劃提供了幫助,暗示過去17年間伊朗從巴基斯坦一些個人和公司那里得到大量研發核武器所需要的設計圖紙、技術指導和離心機制造零部件。
11月15日,國際原子能機構致信巴基斯坦政府,要求巴方對卡迪爾·汗研究實驗室的4名科學家展開調查,其中包括卡迪爾·汗。
11月下旬,巴基斯坦情報和安全部門啟動調查程序,拘押了列入國際原子能機構黑名單的3人,其中包括卡迪爾·汗的得力助手、離心機技術專家兼實驗室采購處長法魯克·穆罕默德。隨著調查的深入,卡迪爾·汗研究實驗室先后有7名科學家和4名安全官員被收審。為查清事實真相,巴基斯坦還曾派人赴伊朗和利比亞等國調查。
巴基斯坦情報和安全部門從法魯克口中獲得重要情況,隨后著手調查卡迪爾·汗的銀行賬戶和海外財產。調查結果顯示,卡迪爾·汗在海灣城市迪拜的資產多達數千萬美元。他甚至在非洲國家馬里有一家以他妻子名字命名的豪華酒店。
2004年1月31日,在安全和情報部門搜集到大量證據,證明卡迪爾·汗是向國外泄露核技術的關鍵人物后,巴基斯坦政府宣布解除卡迪爾·汗“總理科學顧問”職務。
2月1日,調查人員向卡迪爾·汗攤牌。當天上午,卡迪爾·汗接受了自調查開始以來第4次審訊。2個小時后,他招架不住,終于承認自己向伊朗、利比亞和朝鮮“轉讓”過核機密技術。至此,調查取得重大突破,震動了巴基斯坦政壇和國際社會。