6月20日，伊朗和以色列互相发起新一轮军事打击，造成人员伤亡和设施损毁。同日，伊朗外长与英法德三国外长在日内瓦举行会谈，伊方明确表示只有以色列“停止侵略”，才会再次考虑通过外交途径解决伊核问题。美国总统特朗普透露美方底线，“很难要求以色列停止袭击”，给予伊朗“最多两周”恢复理智，且明确不愿派遣地面部队，暗示可能支持停火。

当天，伊朗与以色列的军事冲突进入白热化阶段。下午，伊朗伊斯兰革命卫队发起“真实承诺-3”行动的第十七轮打击，使用导弹和无人机对以色列的军事中心、空军基地和国防工业设施等重要目标发动攻击。以色列全境响起防空警报，以本土守备司令部要求全境居民进入避难所。以方监测到约25枚弹道导弹，特拉维夫、海法和贝尔谢巴等城市均受到打击，海法遭袭致2人受伤。

以军20日全天分多轮空袭伊朗西部。上午，以空军出动超25架战机，对伊朗西北部城市大不里士和克尔曼沙阿地区的35处导弹存储和发射设施进行空袭；夜间，约15架以色列空军战斗机再次对伊朗西部的弹道导弹储存处和发射阵地发动新一轮袭击。以军总参谋长埃亚勒·扎米尔发表声明称，以色列必须为针对伊朗的长期战争做好准备。

在军事冲突的背景下，外交领域也动作频频。当地时间20日，伊朗外长阿拉格齐与英法德三国外长及欧盟代表在日内瓦会晤，这是以色列13日空袭伊朗后，西方国家与伊朗高级官员首次面对面会晤。欧洲方面希望伊朗就核问题与美国恢复谈判，而伊朗重申，只有以色列“停止侵略”，才会考虑通过外交途径解决伊核问题。阿拉格齐对英法德及欧盟未谴责以色列袭击表达关切，但同意保持对话渠道。

会谈结束后，英法德外长及欧盟外交与安全政策高级代表卡拉斯发表联合声明，呼吁避免局势升级，希望通过谈判达成解决方案。西方代表虽表达对话意愿，但法方甚至提议伊朗不等以方停火就重启谈判，双方在谈判条件上的分歧显露无遗。

同一日，美国总统特朗普就中东局势发表看法，他表示很难要求以色列停止空袭，但又称可能会支持停火，具体视情况而定。他最不想做的事情就是派遣地面部队，将给出“最多两周”的期限，试图让局势“恢复理智”。他还透露，美国一直在与伊朗对话，且认为伊朗只想与美国谈，欧洲在其中难有作为。特朗普坚称伊朗距离拥有核武器还有数周或数月时间。

联合国安理会应伊朗请求，再度就以色列和伊朗冲突举行紧急公开会。联合国秘书长呼吁各方“给和平一个机会”，多国代表呼吁立即停火止战，通过外交手段处理伊核问题。伊朗常驻联合国代表伊拉瓦尼表示，以色列的行为犯下战争罪，他呼吁安理会及国际原子能机构采取行动，并强调美国如果加入攻击，将违反《不扩散核武器条约》。以色列常驻联合国代表达农称，以色列会继续对伊朗进行打击。

联合国秘书长古特雷斯出席会议并表示，以色列和伊朗之间的紧张局势迅速升级，带来了严重的人道后果，甚至威胁到核设施的安全。他呼吁通过外交手段解决当下问题。国际原子能机构总干事格罗西表示，以色列对伊朗核设施的袭击已导致伊朗核安全状况急剧恶化，虽然尚未出现直接影响民众的放射性物质泄漏，但存在这一风险。他强调，任何对核设施的武装攻击都是不可接受的，呼吁冲突双方保持最大限度克制。

军事冲突与外交博弈的同时，伊朗国内民众情绪激昂。20日，伊朗全国多地举行“愤怒与胜利”游行活动，以谴责以色列对伊朗的侵略和袭击，表达对伊朗武装部队的支持。游行伊朗民众高呼反美、反以口号，并表示将继续与政府站在一起，共同抵抗以色列和美国的侵略行径。