3 сентября, несмотря на жёсткие санкции и протесты мирового сообщества, Пхеньян провёл шестое ядерное испытание, ещё больше усилив напряжённость на Корейском полуострове. По данным Корейской метеорологической администрации, в 12:29 кор. вр. в районе северокорейской деревни Пхунге-ри уезда Кильчжу-гун провинции Хамгён-Пукто, где расположен ядерный полигон, было зафиксировано землетрясение магнитудой 5,7. Позже в 15.30 Пхеньян сообщил об успешном испытании водородного боезаряда, который может быть установлен на межконтинентальную баллистическую ракету. Как сообщили по Центральному телевидению КНДР, решение о ядерном испытании было принято утром того же дня на заседании Президиума Политбюро ЦК ТПК во главе с Ким Чон Ыном.
Эксперты считают, что прошедшее испытание стало самым мощным в истории Северной Кореи: мощность заряда могла составлять 50 килотонн или 50 тыс. тонн в тротиловом эквиваленте. В Сеуле, Вашингтоне и Токио были созваны экстренные заседания советов национальной безопасности. Страны Западной Европы, Китай, Россия и некоторые страны Восточной Европы выступили с резкой критикой в адрес Пхеньяна. Южнокорейское правительство серьёзно осудило действия Севера и распорядилось провести военные учения с использованием ракет дальнего радиуса действия "Хёнму-2А" и SLAM-ER. Министр обороны США Джеймс Мэттис заявил, что США способны полностью уничтожить Северную Корею, однако не стремятся к этому.
В ходе состоявшегося вечером 4 сентября (по кор.вр.) телефонного разговора президенты Республики Корея и США Мун Чжэ Ин и Дональд Трамп договорились снять ограничения на боевую нагрузку южнокорейских ракет. Это позволит повысить обороноспособность Республики Корея против северокорейской ракетной и ядерной угроз. 14-ти членам Совета Безопасности ООН представлен для ознакомления проект резолюции с санкциями против Северной Кореи. Они предусматривают запрет на ввоз в КНДР сырой нефти, нефтепродуктов и бензина из природного газа. Запрещается также наем северокорейских рабочих, северокорейскому лидеру Ким Чон Ыну будет запрещено посещать другие страны, а все его активы за рубежом будут заморожены. Россия выступает против запрета на поставки в Северную Корею сырой нефти, но Республика Корея, США и Япония стараются убедить её согласиться с данным пунктом будущей резолюции. США рассчитывают провести голосование по проекту резолюции 11 сентября.