USA og 11 andre nationer opretter Den Nordatlantiske Traktatorganisation (NATO), en gensidig forsvarspagt, der har til formål at dæmme op for en eventuel sovjetisk aggression mod Vesteuropa. NATO stod som den vigtigste amerikansk ledede militæralliance mod Sovjetunionen i hele den kolde krigs varighed.

Relationerne mellem USA og Sovjetunionen begyndte hurtigt at blive forværret i 1948. Der var ophedede uoverensstemmelser om Tysklands status efter krigen, idet amerikanerne insisterede på tysk genopretning og eventuel oprustning, mens Sovjet var standhaftige modstandere af sådanne tiltag. I juni 1948 blokerede Sovjetunionen al transport ad landvejen til den amerikanske besættelseszone i Vestberlin, og kun en massiv amerikansk luftbro med fødevarer og andre fornødenheder kunne opretholde befolkningen i zonen, indtil Sovjetunionen gav efter og ophævede blokaden i maj 1949. I januar 1949 advarede præsident Harry S. Truman i sin State of the Union-tale om, at demokratiets og kommunismens kræfter var låst fast i en farlig kamp, og han opfordrede til en forsvarsalliance af nationer i Nordatlanten – USA’s militær i Korea, og NATO blev resultatet. I april 1949 sluttede repræsentanter fra Belgien, Canada, Danmark, Frankrig, Storbritannien, Island, Italien, Luxembourg, Nederlandene, Norge, Portugal, Canada og Canada sig til USA for at underskrive NATO-aftalen. Underskriverne blev enige om, at “et væbnet angreb mod en eller flere af dem … skal betragtes som et angreb mod dem alle”. Præsident Truman hilste organisationen velkommen som “et skjold mod aggression.”

Det var ikke alle amerikanere, der tog NATO til sig. Isolationister som senator Robert A. Taft erklærede, at NATO var “ikke et fredsprogram; det er et krigsprogram”. De fleste så imidlertid organisationen som et nødvendigt svar på den kommunistiske trussel. Det amerikanske Senat ratificerede traktaten med en bred margen i juni 1949. I løbet af de næste par år blev Grækenland, Tyrkiet og Vesttyskland også medlemmer. Sovjetunionen fordømte NATO som en krigsførende alliance og reagerede ved at oprette Warszawapagten (en militær alliance mellem Sovjetunionen og dens østeuropæiske satellitter) i 1955.

NATO varede i hele den kolde krigs forløb og spiller fortsat en vigtig rolle i Europa efter den kolde krig. I de seneste år har NATO-styrker f.eks. været aktive i forsøget på at bringe borgerkrigen i Bosnien til ophør.