علی اکبر صالحی در مصاحبه با یک ماهنامه ایرانی چگونگی وزیر شدن خود در دولت محمود احمدی‌نژاد را شرح داده و گفته است که هنگام آماده شدن برای یک سخنرانی، پیامکی دریافت کرد که در آن نوشته شده بود من به عنوان «سرپرست وزارت امور خارجه» منصوب شده‌ام.
به دنبال برکناری منوچهر متکی از سمت وزارت امور خارجه در ۲۲ آذر ۱۳۸۹ و در حالی که وی در سفر سنگال به سر می‌برد، علی اکبر صالحی با حفظ سمت ریاست سازمان انرژی اتمی ایران به عنوان سرپرست وزارت امور خارجه معرفی شد.
آقای صالحی در گفت‌وگو با ماهنامه «دیار» که خبرگزاری ایسنا روز پنجشنبه ۲۰ اسفند بخش‌هایی از آن را بازتاب داده است، درباره نحوه انتصابش به عنوان وزیر امور خارجه در دولت احمدی‌نژاد گفته است: در یک مراسم هنگامی که آماده سخنرانی می‌شدم پیامکی رسید که متعجب شدم. در این پیامک نوشته شده بود «علی اکبر صالحی، به سمت سرپرست وزارت امور خارجه منصوب شد».
وی می‌گوید که بحث حضورش در وزارت امور خارجه ایران مربوط به زمان برکناری منوچهر متکی نیست.
«سال ۸۴ یعنی ابتدای دولت اول احمدی‌نژاد که وارد جده شده بودم و آقای احمدی‌نژاد انتخاب شده بود با بنده تماس گرفت و گفت شما را برای وزارت امور خارجه یا وزارت علوم انتخاب کرده‌ام. به ایران آمدم و چند جلسه دیدار داشتم تا در نهایت پذیرفت که من به جده بازگردم».
صالحی که به مدت چهار سال به عنوان معاون دبیرکل سازمان کنفرانس اسلامی در جده عربستان خدمت می‌کرد، در سال ۱۳۸۸ به سمت ریاست سازمان انرژی اتمی ایران منصوب شد ولی آن‌گونه که در این مصاحبه گفته است، هنوز یکسال از حضورش در سازمان یاد شده نگذشته بود که محمود احمدی‌نژاد بار دیگر از وی خواست تا به وزارت امور خارجه منتقل شد و این در حالی بود که «منوچهر متکی وزیر امور خارجه بود».
وی اظهار داشت که به رییس جمهوری ایران گفته است: «تازه کارهای سازمان روی روال قابل قبولی قرار گرفته و مسئله تکمیل نیروگاه بوشهر و سوخت ۲۰ درصد اهمیت بسیار زیادی دارند. اجازه دهید مسیر را ادامه دهم».
به گفته صالحی، «موضوع اصرار و انکار» شش ماه طول کشید «تا اینکه یک روز برای سخنرانی در بزرگداشت...دکتر شهریاری به دانشگاه صنعتی شریف رفتم. هنگامی که آماده سخنرانی می‌شدم پیامکی رسید که متعجب شدم. در این پیامک نوشته شده بود "علی اکبر صالحی، به سمت سرپرست وزارت امور خارجه منصوب شد"».
آقای صالحی افزوده است: «واقعا نمی‌دانستم چه بگویم. بنده پاسخ قطعی برای قبول مسئولیت نداده بودم ولی به‌هرحال آقای احمدی‌نژاد تصمیم را گرفته و آن را عملی کرده بودند. در واقع در مقابل عمل انجام شده قرار گرفتم».
این مقام جمهوری اسلامی ایران سوم بهمن ۱۳۸۹ به عنوان نامزد پیشنهادی برای وزارت امور خارجه به مجلس شورای اسلامی معرفی شد و در دهم بهمن رای اعتماد گرفت.
وی تا سال ۱۳۹۲ به عنوان وزیر امور خارجه ایران باقی ماند و در دولت حسن روحانی بار دیگر به عنوان رییس سازمان انرژی اتمی ایران مشغول فعالیت شد.
آقای صالحی در گفت‌وگوهای میان ایران و شش قدرت جهانی برای حل بحران برنامه هسته‌ای جمهوری اسلامی یکی از اعضای اصلی تیم مذاکرات ایران بود که در تیرماه سال ۹۴ به توافق وین یا برنامه جامع اقدام مشترک (برجام) منجر شد.