Дипломатические отношения между странами были установлены 7 февраля 2013 года. Церемония подписания коммюнике состоялась в Нью-Йорке в Постоянном представительстве Азербайджана при ООН. От имени Азербайджанской Республики коммюнике подписал постоянный представитель Азербайджана при ООН посол Агшин Мехтиев, а от имени Королевства Бутан — постоянный представитель Бутана при ООН посол Лхату Вангчук[англ.][1][2]. На церемонии подписания послы двух стран выразили заинтересованность своих правительств в тесном сотрудничестве в двусторонней и многосторонней сферах. Они выразили желание и дальше углублять нынешний уровень сотрудничества между двумя странами в Организации Объединённых Наций (ООН) и на других многосторонних форумах. Обсуждались также возможности сотрудничества в сфере туризма и торговли. Азербайджан стал 51-й страной, которая установила отношения с Бутаном[3].
10—20 июля 2016 года победитель конкурса эссе «Что я знаю об Азербайджане?» из Бутана С. Ванди посетил Азербайджан по приглашению министерства молодёжи и спорта и ознакомился с культурой, историей и традициями Азербайджана.