Nhận lời mời của Phó Tổng thống nước Cộng hòa Hồi giáo I-ran Mohammad Shariatmadari, Phó Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc đã thăm chính thức I-ran từ ngày 13-15/10/2014. Trong thời gian chuyến thăm, Phó Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc đã có cuộc hội kiến với Phó Tổng thống thứ nhất Eshaq Jahangiri (tương đương Thủ tướng); hội đàm chính thức với Phó Tổng thống phụ trách các vấn đề hành pháp M. Shariatmadari; tiếp và làm việc với Ngài Ali Velayati, Cố vấn đối ngoại của lãnh tụ tối cao, Bộ trưởng Ngoại giao Mohammad Javad Zarif và Bộ trưởng Công nghiệp, Mỏ và Thương mại M. Reza Nematzadeh. Ngoài ra, Phó Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc cũng đã đi thăm một số cơ sở văn hóa là biểu tượng của thủ đô Tehran như lâu đài Golestan, tháp Milad và nhà máy sản xuất ô-tô Saipa là doanh nghiệp sản xuất ô-tô lớn thứ hai của Iran.
Về chính trị, ngoại giao, hai bên nhất trí tăng cường trao đổi đoàn cấp cao; duy trì mối liên hệ thường xuyên giữa các bộ, ngành hai nước, đẩy mạnh quan hệ quốc hội và giao lưu nhân dân. Các lãnh đạo I-ran đều mong muốn có cơ hội thăm Việt Nam và mong được đón lãnh đạo cấp cao Việt Nam sang thăm I-ran; hai bên khẳng định sẽ tiếp tục phối hợp, ủng hộ lẫn nhau tại các diễn đàn quốc tế và đa phương, hứa sẽ xem xét tích cực việc ủng hộ Việt Nam vào Hội đồng Bảo an Liên hợp quốc nhiệm kỳ 2020-2021; đồng thời đề nghị Việt Nam ủng hộ I-ran gia nhập Hiệp ước Thân thiện và Hợp tác với ASEAN (TAC).
Về các lĩnh vực hợp tác song phương khác, hai bên nhất trí cần sớm tiến hành cuộc họp lần thứ 9 Ủy ban Hỗn hợp Việt Nam – I-ran để rà soát hiệu quả hợp tác trong thời gian qua, đề ra phương hướng tháo gỡ khó khăn trong thời gian tới. Hai bên cũng nhất trí các lĩnh vực ưu tiên hợp tác gồm thương mại, đầu tư, khoa học công nghệ, nông nghiệp, năng lượng, du lịch...; phấn đấu nâng kim ngạch thương mại hai nước lên mức cao gấp nhiều lần so với hiện nay để tương xứng với tiềm năng và thế mạnh của hai bên ; phía Iran tiếp tục cấp học bổng cho các sinh viên Việt Nam sang học tập và nghiên cứu tại các trường đại học của I-ran về lĩnh vực văn học, Hồi giáo và các lĩnh vực khác. Bên cạnh những lĩnh vực hợp tác truyền thống, phía I-ran sẵn sàng cử các chuyên gia khoa học kỹ thuật, y tế sang Việt Nam để giúp đỡ, trao đổi kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng cơ sở hạ tầng, giao thông vận tải và chăm sóc sức khỏe, y tế…; đồng thời đề nghị Việt Nam tăng xuất khẩu cao su tự nhiên và cử chuyên gia sang Iran chia sẻ kinh nghiệm trồng cao su.
Trong khuôn khổ chuyến thăm, hai bên đã chứng kiến lễ ký kết 5 văn kiện hợp tác gồm: Hiệp định tránh đánh thuế hai lần; Thỏa thuận hợp tác và tương trợ hành chính trong lĩnh vực hải quan; Bản ghi nhớ về hợp tác công nghệ, nghiên cứu và giáo dục; Biên bản làm việc phiên họp lần thứ nhất của Nhóm công tác về trao đổi thương mại Việt Nam – Iran và Bản ghi nhớ hợp tác giữa hai Phòng Công nghiệp và Thương mại hai nước.
Cũng trong khuôn khổ chuyến thăm, Phó Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc đã phát biểu khai mạc Diễn đàn doanh nghiệp Việt Nam – I-ran tổ chức ngày 15/10 tại thủ đô Tê-hê-ran. Tham dự diễn đàn có đông đảo các doanh nghiệp Việt Nam và Iran. Hai bên đã trao đổi thông tin, thảo luận các biện pháp, cơ chế phù hợp đẩy mạnh hợp tác kinh tế giữa hai nước.
Phó Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc cũng đã thăm và làm việc với Đại sứ quán Việt Nam tại I-ran; Phó Thủ tướng đánh giá cao những nỗ lực của tập thể Đại sứ quán và cá nhân Ngài Đại sứ Nguyễn Hồng Thạch trong việc chuẩn bị cho chuyến thăm cũng như đóng góp vào sự phát triển quan hệ hai nước. Nhân dịp này, Phó Thủ tướng đã chỉ đạo các bộ, ngành Việt Nam nghiên cứu, tìm hiểu kỹ điều kiện hợp tác với I-ran, nhu cầu và thị trường I-ran để tìm ra các phương thức phù hợp thúc đẩy hợp tác nhiều mặt với I-ran/.