Obama lisäsi amerikkalaissotilaiden määrää Afganistanissa ensimmäisen kautensa aikana ennen kuin vetäytyi suurimman osan sotilasjoukosta toisella kaudellaan. Valtaan astuttuaan Obama ilmoitti, että Yhdysvaltain sotilaallista läsnäoloa Afganistanissa vahvistettaisiin 17 000 uudella sotilaalla kesään 2009 mennessä, joiden lisäksi Afganistanissa oli jo noin 30 000 sotilasta vuoden 2009 alussa. Puolustusministeri Robert Gates, ulkoministeri Hillary Clinton ja sotilasjoukkojen päälliköt Michael Mullen kaikki vaativat lisää joukkoja, ja Obama lähetti lisää sotilaita pitkän tarkasteluprosessin jälkeen. Amerikkalaissotilaiden määrä Afganistanissa saavuttaa 100 000:n vuoden 2010 aikana. Vuonna 2012 Yhdysvallat ja Afganistan allekirjoittivat strategisen kumppanuussopimuksen, jossa Yhdysvallat suostui luovuttamaan suurimman taistelutoiminnan afgaaneille. Samana vuonna Obaman hallinto nimitti Afganistanin tärkeäksi liittolaiseksi. Vuonna 2014 Obama ilmoitti, että useimmat joukot lähtevät Afganistanista vuoden 2016 loppuun mennessä, ja pieni joukko jää Yhdysvaltain suurlähetystöön. Syyskuussa 2014 Ashraf Ghani seurasi Hamid Karzaita Afganistanin presidenttinä sen jälkeen, kun Yhdysvallat auttoi neuvottelemaan Ghanin ja Abdullah Abdullahin välisestä vallanjakosopimuksesta. Yhdysvaltain armeija lopetti operaation 1. tammikuuta 2015 ja aloitti Resolute Support -operaation.
, jossa Yhdysvallat siirtyi enemmän koulutusrooliin, vaikka jotkin taisteluoperaatiot jatkuivat. Lokakuussa 2015 Obama ilmoitti, että Yhdysvaltain sotilaat pysyisivät Afganistanissa loputtomiin tukeakseen Afganistanin hallitusta sisällissodassa Talibania, al-Qaidaa ja ISIL:ää vastaan. Joukkojen päälliköiden puheenjohtaja Martin Dempsey teki päätöksen pitää sotilaat Afganistanissa osana pitkän aikavälin terrorismin vastaista operaatiota, joka ulottuu koko Keski-Aasiaan. Obama jätti virkansa, kun Afganistanissa oli jäljellä noin 8 400 sotilasta.