เมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน 2019 เอพี รายงานข่าวว่า รัฐบาลของประธานาธิบดีโดนัลด์ ทรัมป์ ได้ส่งจดหมายแสดงความจำนงถอนตัวจากความตกลงปารีสอย่างเป็นทางการต่อองค์การสหประชาชาติ แล้ว โดยการถอนตัวดังกล่าวจะเริ่มมีผลในเวลาหนึ่งปี หรือในวันที่ 4 พฤศจิกายน 2020 หนึ่งวันภายหลังการเลือกตั้งประธานาธิบดีสหรัฐ ที่ทรัมป์พยายามกลับมาดำรงตำแหน่งในสมัยที่ 2
ข่าวบอกว่า ไมค์ ปอมเปโอ รัฐมนตรีต่างประเทศสหรัฐ กล่าวย้ำเหตุผลของทรัมป์ที่เคยประกาศไว้เมื่อปี 2018 ว่าความตกลงฉบับนี้ทำให้ธุรกิจอเมริกัน แรงงานอเมริกัน และคนอเมริกันเสียเปรียบอย่างไม่ยุติธรรม
อย่างไรก็ดี แถลงการณ์ของรัฐมนตรีต่างประเทศสหรัฐฯ ยังระบุว่า สหรัฐจะสนับสนุนโมเดลที่เป็นไปได้จริง และปฏิบัติได้จริง ซึ่งรวมถึงพลังงานหมุนเวียน แต่จะยังคงสงวนบทบาทของเชื้อเพลิงฟอสซิล เขาชี้ด้วยว่า สหรัฐลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงได้ 13 เปอร์เซ็นต์ นับจากปี 2005-2017 แม้ว่าเศรษฐกิจสหรัฐยังคงขยายตัว
ข่าวบอกว่าคำประกาศของสหรัฐดังกล่าว ทำห้หลายชาติแสดงความผิดหวังและเสียใจ เช่น ประธานาธิบดีเอมมานูเอล มาครง ของฝรั่งเศส ซึ่งอยู่ระหว่างเยือนกรุงปักกิ่งของจีน กล่าวว่า เป็นเรื่องน่าเสียใจ และทำให้ความเป็นหุ้นส่วนระหว่างฝรั่งเศสกับจีนในการต่อสู้กับภาวะโลกร้อนและความหลากหลายทางชีวภาพเป็นเรื่องจำเป็นมากยิ่งขึ้น
ทั้งนี้ มาครงเคยพยายามอย่างไร้ผลเพื่อเกลี้ยกล่อมทรัมป์ไม่ให้นำสหรัฐถอนตัวจากความตกลงปารีสฉบับนี้ เขาและประธานาธิบดีสี จิ้นผิง ของจีนมีแผนจะลงนามเอกสารว่าด้วยโลกร้อน ทั้งนี้ จีนเป็นประเทศผู้ปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากที่สุดในโลก รองลงมาคือสหรัฐ
ด้านรัฐบาลจีนก็แสดงความเสียใจกับการตัดสินใจของทรัมป์ กระทรวงการต่างประเทศของจีนแถลงเมื่อวันอังคารว่า จีนหวังว่าสหรัฐจะรับผิดชอบมากขึ้น และทุ่มเทมากขึ้นเพื่อเป็นแรงขับดันกระบวนการความร่วมมือระดับพหุภาคี แทนที่การเติมพลังงานในเชิงลบ
รัสเซียเตือนว่าการถอนตัวของสหรัฐบั่นทอนความตกลงปารีสอย่างร้ายแรง "เมื่อไม่มีประเทศที่มีเศรษฐกิจขนาดใหญ่ที่สุดในโลกเสียแล้ว ก็เป็นเรื่องที่ยากมากๆ ที่จะพูดคุยกันเกี่ยวกับความตกลงโลกร้อนใดๆ ก็ตาม" ดมิตรี เปสคอฟ โฆษกของประธานาธิบดีวลาดิมีร์ ปูติน กล่าวกับผู้สื่อข่าวเมื่อวันอังคาร
เจ้าหน้าที่กระทรวงการต่างประเทศสหรัฐรายหนึ่งเผยว่า แม้จะแจ้งถอนตัวจากความตกลงปารีสแล้ว แต่สหรัฐยังคงมีแผนจะเข้าร่วมการประชุมโลกร้อน คอป ที่สเปนในเดือนนี้.