Дипломатические отношения между странами установлены 1 мая 1948 года. Вскоре столицу Пакистана (на тот момент г.Карачи) посетила представительная советская делегация. В 1949 году в Москву прибыл первый посол Пакистана Шуэб Куреши.

В 1961 году было подписано Соглашение об экономическом и техническом сотрудничестве в поисках нефти и газа с одновременным предоставлением со стороны Москвы крупных кредитов на льготных условиях. 

В середине 1970-х годов при активном содействии СССР началось строительство крупнейшего в Пакистане Карачинского металлургического завода.

Значимым событием стало подписание в 1997 году Консульской конвенции между Российской Федерацией и Исламской Республикой Пакистан.

Сотрудничество в торгово-экономической сфере осуществляется на основе межправительственного Соглашения о торгово-экономическом сотрудничестве от 20 апреля 1999 года.

В 2000 году учреждена Российско-Пакистанская межправительственная комиссия по торгово-экономическому и научно-техническому сотрудничеству.

Россия и Пакистан активно взаимодействуют в многосторонних организациях, в частности, в рамках ШОС. Основные направления взаимодействия – борьба с терроризмом и наркотрафиком.

Президент Пакистана несколько раз посещал Россию.

Действует российско-пакистанская Межправительственная комиссия по торгово-экономическому и научно-техническому сотрудничеству. Основными направлениями сотрудничества являются энергетика, природные ресурсы, сельское хозяйство. В октябре 2015 года заключен крупный контракт на строительство газопровода «Север - Юг» между пакистанскими городами Лахор и Карачи (совместный проект на основе межправительственного соглашения реализуют российская Госкорпорация Ростех и пакистанская компания ISGS).

Развиваются контакты по линии военных ведомств двух стран. В сентябре 2016 года прошли первые в истории совместные пакистано-российские военные учения «Дружба-2016».