L’arme nucléaire, arme de destruction massive par excellence, est unique en son genre par son potentiel de destruction inédit et par le caractère indiscriminé de ses frappes. Véritable menace pour l’humanité, ce type d’arme se doit d’être encadré par un régime conventionnel international de non-prolifération et de désarmement des armes nucléaires fort et complet. Dans les faits, celui-ci comporte des lacunes. Ce mémoire s’intéresse au mécanisme de retrait de ce régime conventionnel international. Plus particulièrement, nous proposons une analyse de la procédure de dénonciation retrouvée dans le Traité sur la non-prolifération des armes nucléaires de 1968 (TNP), pièce maîtresse du régime, et dans le Traité New Start de 2010, seul traité en vigueur entre les deux superpuissances nucléaires, les États-Unis et la Russie. L’étude du retrait de la Corée du Nord du TNP en 2003 ainsi que des enseignements du régime général de droit international introduit par la Convention de Vienne sur le droit des traités de 1969 viennent approfondir l’examen. On dévoile un mécanisme de retrait somme toute peu contraignant reposant largement sur le pouvoir arbitraire de l’État partie, malgré la menace importante pour la paix et pour la sécurité internationales engendrée par une telle décision. Jumelée à des mesures de suivi quasi inexistantes pour donner suite au retrait d’un État du TNP, cette situation laisse la communauté internationale face à une situation hautement dangereuse. À la lumière du mécanisme de retrait retrouvé dans l’Union européenne et tel qu’illustré par le récent cas du Brexit, ce mémoire propose de possibles pistes de solution pour renforcer le mécanisme de retrait du cadre juridique international de non-prolifération et de désarmement des armes nucléaires. / Nuclear weapons, the apex of weapons of mass destruction, are unique in the facet that they have an unprecedented potential for destruction, as well as in the fact that nuclear strikes are indiscriminate. This type of weapon, which represents a real threat to humanity, must be regulated by a strong and complete international conventional regimen of non-proliferation and nuclear disarmament. Nonetheless, the latter suffers from deficiencies. This master’s thesis focuses on the withdrawal mechanism found in this international legal field. The spotlight is more specifically directed on its cornerstone treaty, the Treaty on the Non-Proliferation of Nuclear Weapons of 1968 (NPT), and on the New Start Treaty of 2010, the only agreement which regulates the nuclear stockpiles of the nuclear superpowers, Russia and the United States of America. The analysis is enhanced by the study of the 2003 North-Korean withdrawal from the NPT and of the principles introduced by the Vienna Convention on the Law of Treaties of 1969. A rather soft withdrawal mechanism, which relies largely on the discretion of the State party, is revealed, despite the threat to international peace and security a decision to withdraw represents. This deficiency, paired with inexistent follow-up measures, leaves the international community facing a highly dangerous situation. The examination of the more substantiated withdrawal mechanism found in the European Union’s body of law, as illustrated by the Brexit, allows us to suggest possible solutions to strengthen the NPT withdrawal mechanism as well as potential follow-up measures to be implemented following the withdrawal of a State party.