法國退出北大西洋公約組織，1958年，戴高樂重返政壇後，積極奉行獨立自主的外交政策。因此，他一上台就向美國的霸權地位提出了挑戰。他認為，北約組織應該是一個彼此完全平等的主權獨立國家的聯盟，而不能是一個含有主從關係的組織。為此他呼籲北約組織進行徹底改組，以使它和國家獨立地位相適應。同年9月24日，他在給美，英首腦的一份備忘錄中稱：現在北約組織已不再適應整個自由世界的基本安全需要，法國的責任也擴大到世界各地，因此提議在北約組織中建立一個由美、英、法三大國組成的理事會，掌握世界政治和戰略問題的決策權。結果，遭到了美、英的委婉拒絕。當他弄清美、英意圖後，決定採取不受北約限制的自由行動。1959年3月6日，法國宣布撤出受北約控制的法國地中海艦隊。6月，宣布不同意在法國儲存核武器，7月，又將美國駐法國的戰鬥轟炸機趕出法國領土。1960年2月12日，法國第一顆核子彈爆炸成功。打破了美國的核壟斷。1963年1月，他又斷然拒絕了美國總統的多邊核力量計畫，這個計畫要求法國放棄獨立核力量，由美國提供北極星飛彈，但只允許美國人來扣動核扳機。同年7月，戴高樂又正式聲明，法國無意簽署莫斯科部分禁試條約。1964年4月27日，法國通知“北約”，決定撤回在北約海軍司令部任職的法國軍官；9月27日，宣布其水面艦艇概不參加北約海上聯合演習。1965年9月9日，他通知“北約”各盟國，決定最遲在1969年退出北約。1966年3月7日，他致信美國總統，告知美國法國退出北約“軍事一體化”體系，管轄駐法美軍和軍事基地。3月9日又通知盟國，從1966年7月1日起停止派出法國工作人員參加盟軍司令部；在1967年4月1日前，外國軍隊和設備全部撤出法國。5月5日，法國宣布禁止美國飛機飛越法國領空，並於次日宣布法國拒絕參加東南亞5月19日開始的一年一度的海軍演習。9月7日，法國政府宣布，從1967年起法國不再分擔北約軍費。9月14日，法國又宣布，法國從1966年10月1日起退出北約軍事委員會。10月，北約理事會被趕出法國。12月7日，法、美兩國代表談判破裂，法國堅決拒絕美國想繼續保留它在法國的軍事基地的企圖。儘管美國採取了一系列的報復措施，但是以戴高樂為首的法國政府一概置之不理，堅持美軍及其軍事設施應如期撤走。1967年3月14日，駐法美軍只得降下星條旗，全部撤出法國。以後法國歷屆政府都一再表示：雖然法國退出了北約的軍事一體化機構，但在保留法國獨立防務之同時，法國仍忠於其在北約範圍內所承擔的義務。
