中法核能合作始于36年前。1982年，法国原子能委员会（CEA，现法国原子能和替代能源委员会）与中国核工业部签署了第一个核能合作议定书。此后，中国引进法国技术建设大亚湾和岭澳核电站，四台机组分别于1994年至2003年投入商业运行。目前，中国在建的二十多台机组均采用翻版加改进的法国技术。 

在核电领域，两国工业合作与研发合作并举，五百多名中方工程和研究人员在法国原委会（CEA）研究中心接受培训。目前，原委会与中方研究设计院已建立多个协作实验室。

在核安全领域，法国职能部门 — 法国核安全局（ASN）和辐射防护与核安全研究院（IRSN）与中国对口单位 — 中国国家核安全局（NNSA）和核与辐射安全中心（NSC）积极开展核安全合作，为双边合作注入了新的活力。

法国时任总理菲永2009年12月访问中国。此间，中法两国政府发表了关于在中国建设乏燃料后处理/再循环工厂的联合声明；中山大学与法国五所高等院校组成的教学联盟签署了加强中法合作伙伴关系的协议。在两国核电企业的支持下，中山大学中法核工程与技术学院于2010年9月开学（2011年9月举行揭牌仪式）。

2009年12月台山核电站开工仪式，广东台山核电站开工暨台山核电合营有限公司成立仪式于2009年12月在北京举行。EPR是目前全球最安全、单机装机容量最大的第三代反应堆。中法合资建设广东台山核电站EPR项目是两国核能合作的另一个亮点。

中法两国能够建立真正的核能合作伙伴关系，核能合作之所以能够成为发展双边关系不可或缺的基础，这主要得益于涵盖技术、培训、教育和研究各个领域的“全方位”合作。

2011年3月11日发生的日本福岛核事故对全球核电产生了重要影响。事故发生后，中国、法国和其他核电国家都立即组织核安全大检查，对在运行和在建机组进行安全复核（即欧盟的核电站“压力测试”）。结论是，在运核电站可继续运行，并将落实一系列整改措施。2011年3月16日，中国政府决定抓紧编制核安全规划，调整完善核电发展中长期规划，核安全规划批准前，暂停审批核电项目。2012年10月24日，《核电安全规划》和《核电中长期发展规划》获得国务院常务会议通过，中国核电项目建设正式重启。

2013年12月，中法两国举行了中法核能合作三十周年纪念活动，法国总理埃罗出席研讨会。他还参观访问了广东台山核电站EPR项目施工现场，并表示支持中法两国企业（中广核集团、 中核集团、法国电力集团和阿海珐集团）参与英国欣克利角核电站两台EPR机组建设。

为纪念中法建交50周年，两国于2014年举行了一系列庆祝活动。双方核能合作历史悠久，合作关系紧密，法国核电已在中国树立了良好的形象，并将继续与中国在核能领域保持密切的合作伙伴关系。 

随后中法合作建设第三代EPR核电站（如广东台山3、4号机组）、并引进包括法国Maestria集团在内的法国技术建设乏燃料后处理厂等重大项目将进一步促进法国核电企业在中国开展更全面的合作。