На ввод марокканских и мавританских войск Фронт ПОЛИСАРИО отреагировал провозглашением 27 февраля 1976 независимой Сахарской Арабской Демократической Республики (САДР) и усилением вооруженной партизанской борьбы с захватчиками. Алжир, основной соперник Марокко за влияние в Северной Африке, предоставил Фронту ПОЛИСАРИО оружие и базы на своей территории.
В июне 1976 бойцы Фронта ПОЛИСАРИО совершили крупномасштабный рейд на столицу Мавритании Нуакшот. После минометного обстрела президентского дворца участники налета отступили к северу от столицы, надеясь незаметно пересечь границу с Западной Сахарой. Однако в ходе отступления мавританская армия настигла сахарских партизан и нанесла им серьезный урон. Военные успехи, достигнутые Фронтом ПОЛИСАРИО к 1979, вынудили Мавританию вывести войска со своей части территории Западной Сахары, которую незамедлительно заняли марокканские войска. В результате Мавритания отказалась от претензий на Западную Сахару.
В 1986, стремясь реализовать свое военное превосходство, марокканцы предприняли попытку соорудить систему песчаных валов вдоль восточной границы Западной Сахары с Алжиром и Марокко. Эти валы были оборудованы сенсорными устройствами и препятствовали массовому проникновению бойцов Фронта ПОЛИСАРИО за пределы Западной Сахары.
В 1991 правительство Марокко и руководство Фронта ПОЛИСАРИО достигли соглашения о прекращении огня, которое в пределах плана ООН по урегулированию кризиса в этом регионе должно было вступить в действие с сентября этого года. Стремясь до вступления соглашения в силу упрочить контроль над спорной территорией, в августе-сентябре 1991 марокканская армия предприняла ряд военных акций. Хотя 6 августа соглашение о прекращении огня формально вступило в силу, продолжались многочисленные нарушения договоренности.
Дипломатические усилия по разрешению кризиса. В 1980 половина государств-членов Организации африканского единства (ОАЕ) проголосовала за представительство САДР в этой организации, а в 1982 она стала ее полноправным членом. Когда в 1984 представитель САДР принял участие во встрече руководителей стран и правительств Африки, Марокко вышла из ОАЕ, затруднив тем самым усилия этой организации по проведению референдума. Поскольку в результате этого демарша ОАЕ не могла эффективно выступать посредником между САДР и Марокко, ее роль в разрешении конфликта уменьшилась.
В декабре 1985 Генеральная ассамблея ООН приняла резолюцию, которая в целом одобрила предложение ОАЕ о проведении референдума, свободного от вмешательства других сторон, которое могло бы заблокировать или помешать процессу нормализации обстановки. Генеральный секретарь ООН Хавьер Перес де Куэльяр предпринял попытку выступить посредником в достижении договоренностей по вопросу о референдуме и пригласил дипломатов Марокко и представителей Фронта ПОЛИСАРИО в штаб-квартиру ООН в Нью-Йорке. Однако переговоры не увенчались успехом и были прерваны в середине 1986.
В конце 1987 ООН направила свою миссию в Западную Сахару, чтобы определить, что мешает проведению референдума. Восстановление в 1988 дипломатических отношений между Алжиром и Марокко позволило канцелярии Генерального секретаря ООН разработать план проведения референдума, который предусматривал частичный отвод войск Марокко и Фронта ПОЛИСАРИО, размещение в стране миротворческих сил ООН и установление членами миссии ООН круга лиц, имеющих право на участие в референдуме. Процесс идентификации включал выявление жителей Западной Сахары, зафиксированных во время проведенной в 1974 испанской колониальной администрацией переписи населения (73,5 тыс. человек), а также их потомков.
В 1990 была сформирована Миссия ООН по референдуму в Западной Сахаре (МИНУРСО). В задачу специального представителя ООН в Западной Сахаре швейцарского дипломата Йоханеса Манца входил контроль за деятельностью комиссии по идентификации, которой предстояло интенсивно работать в пределах 24-недельной программы, предшествовавшей референдуму. После вынужденной паузы во время войны в районе Персидского залива (1990–1991) в апреле 1991 ООН одобрила резолюцию, которая призывала миссию ООН завершить свою работу не позже декабря.
Однако референдум так и не был проведен. Из-за противодействия марокканской стороны численность представителей ООН была настолько ограничена, что наблюдателей хватило лишь на обслуживание 10 наблюдательных пунктов, контролирующих прекращение боевых действий. Более того, марокканцы ввели ограничения на передвижение сотрудников МИНУРСО. Когда комиссия по идентификации представила список из приблизительно 70 тыс. жителей Западной Сахары, которые имели право участвовать в референдуме, марокканцы отказались его признать и в свою очередь представили дополнительный список людей, которые, по их мнению, должны быть рассмотрены сотрудниками ООН для включения в основной список голосующих. Фронт ПОЛИСАРИО выступил против этого демарша, напомнив, что марокканцы незаконно получили подготовленные идентификационной комиссией списки, и не исключено, что они смогут подменить имена умерших лиц на имена нужных им избирателей.
В свою очередь, Генеральный секретарь ООН предложил, чтобы к участию в референдуме были допущены лица, сумевшие доказать, что ко времени проведения переписи населения 1974 они проживали на территории Западной Сахары либо безвыездно в течение 6 лет, либо 12 лет с перерывами. В знак протеста против отношения Переса де Куэльяра к проблеме Западной Сахары и бездействия ООН специальный представитель ООН Йоханес Манц подал в отставку. Его протест совпал по времени с приходом на пост Генерального секретаря ООН Бутроса Бутроса Гали.
Новый руководитель ООН и его специальный представитель в Западной Сахаре пакистанец Якуб Хан не сумели добиться существенного прогресса в подготовке референдума. После нескольких месяцев активных дипломатических действий в июне 1993 вновь появилась надежда на выход из тупика, что было связано с принятием руководителями Фронта ПОЛИСАРИО критериев по определению участников референдума, которые в свое время выдвинул еще Перес де Куэльяр. В 1994 Совет безопасности ООН вновь обратился к Бутросу Гали с рекомендацией ускорить разрешение кризиса дипломатическими мерами. В августе 1994 регистрация участников референдума шла полным ходом во всех районах Западной Сахары, на территории южного Алжира и северной Мавритании. Однако после того, как Австралия, Канада и Швейцария вывели свои воинские подразделения из контингента миротворческих сил миссии ООН в Западной Сахаре, ООН столкнулась с проблемой нехватки кадров. Запланированное на начало февраля 1995 проведение референдума было перенесено на январь 1996. Руководство ПОЛИСАРИО высказало ряд критических замечаний в адрес ООН в отношении работы Комиссии по идентификации. Кроме того, оно обвинило Марокко в стремлении увеличить число своих сторонников за счет относительно недавно поселившихся на территории Западной Сахары жителей, причем для этого марокканцы выкрадывали и исправляли в свою пользу материалы переписи населения 1974. Обвинение это в большей части было признано справедливым. Уже в 1995 ООН прогнозировала дальнейшую отсрочку даты проведения референдума и приняла решение о продлении сроков пребывания своей миссии в Западной Сахаре до конца января 1996. В декабре 1995 был прекращен процесс регистрации избирателей, однако затем он был продлен до конца мая 1996.
Несмотря на все усилия ООН, достичь успехов в урегулировании проблемы Западной Сахары так и не удалось. В феврале 1997 генеральный секретарь ООН Бутрос Бутрос Гали назначил своим представителем в Западной Сахаре бывшего государственного секретаря США Джеймса Бейкера. Свою деятельность на новом поприще он начал с выяснения вопроса о реальности проведения референдума. Бейкер и другие американские дипломаты стали выдвигать идею о проведении переговоров уже не по вопросу самоопределения Западной Сахары, а скорее о предоставлении ей автономного статуса. Однако и руководство ПОЛИСАРИО, и правительство Марокко заявили Бейкеру о своем нежелании рассматривать какие-либо другие варианты будущего обустройства спорной территории.
На протяжении июля – сентября 1997 Бейкер организовал в Лондоне, Лиссабоне и Хьюстоне несколько встреч представителей противоборствующих сторон. На встрече в Хьюстоне Марокко и ПОЛИСАРИО согласовали «Кодекс поведения», который определял правила репатриации, обмена военнопленными, идентификации лиц, допущенных к участию в референдуме, порядок дислокации войск и содержал гарантии свободного ознакомления представителей ООН с материалами Хьюстонского соглашения. Несмотря на нерешенность ряда проблем, в декабре 1997 возобновилась работа по определению участников референдума. Основным камнем преткновения был вопрос о регистрации ок. 65 тыс. представителей трех племен, которые утверждали, что проживали на территории Западной Сахары до 1974. В целом же список лиц, допущенных к участию в референдуме, на декабрь 1998 включал 147,2 тыс. человек.
При активном участии нового генерального секретаря ООН Кофи Аннана, его специального посланника Джеймса Бейкера и специального представителя Чарлза Данбара процесс подготовки референдума оживился. В ноябре 1998 Кофи Аннан прибег к методам «челночной» дипломатии с целью добиться разрешения кризисной ситуации.
Проведение референдума в очередной раз было перенесено на декабрь 1999. В ответ на последнюю миссию Кофи Аннана Алжир и ПОЛИСАРИО выступили в поддержку инициатив ООН, Марокко предпочло воздержаться от комментариев. Марокканцы выступили против принятой процедуры как в отношении регистрации, так и идентификации желающих принять участие в референдуме, считая, что в данном случае она не позволяет точно установить права отдельных лиц.