En 1960, la Unión Soviética decidió desviar parte del agua de los dos grandes ríos de Asia Central, el Amu Daria en el sur y el Sir Daria en el noreste, para poder desarrollar cultivos de regadío en el desierto de Asia Central. De esta manera, el Asia Central soviética comenzó a producir arroz, melones, cereales y, muy en especial, algodón. La Unión Soviética pretendía convertirse en uno de los principales productores mundiales de algodón, y lo consiguió; en la actualidad, Uzbekistán es uno de los mayores productores exportadores de algodón en el mundo.
Los canales de irrigación comenzaron a construirse a gran escala en los años 1930. La calidad de la construcción de muchos de estos canales era ínfima, lo cual dejaba que parte del agua se filtrara o se evaporara. En el caso del canal de Kara Kum, el mayor de Asia Central, se desaprovechaba probablemente hasta un 70% del agua. Aún hoy sólo el 12% de la longitud total de canales de irrigación de Uzbekistán está impermeabilizado.
Antes de 1960, se estima que ya se desviaban a la tierra entre 20 y 70 kilómetros cúbicos de agua. Así, la mayor parte del suministro de agua del mar de Aral se había desviado y en la década de los 60, el mar comenzó a menguar. Entre 1961 y 1970, el nivel del mar de Aral descendió a un ritmo medio de 20 cm al año. En los años 70, el ritmo de descenso del nivel casi se triplicó, hasta alcanzar entre 50 y 60 cm anuales. En los años 80, el nivel del mar se reducía una media de entre 80 y 90 cm cada año. Y a pesar de esto, el volumen de agua utilizada para la irrigación continuó en aumento: La cantidad de agua extraída de los ríos se duplicó entre 1960 y 1980. Mientras tanto, la producción de algodón casi se duplicó en el mismo periodo.
La superficie del mar de Aral se ha reducido actualmente en un 60%, y su volumen en casi un 80%. En 1960, el mar de Aral era el cuarto lago mayor del mundo, con un área aproximada de 68.000 km², y un volumen de 1100 km³. En 1998, ya había descendido hasta 28.687 km², el octavo lago del mundo. Durante el mismo intervalo de tiempo, la salinidad del mar ha aumentado desde alrededor de 10 g/l hasta unos 45 g/l.
En 1987, la disminución progresiva del nivel de las aguas acabó dividiendo el lago en dos volúmenes de agua separados, el mar de Aral Norte y el mar de Aral Sur, éste último dividido a su vez en la porción central y la porción occidental. Aunque se construyó un canal artificial para conectar la parte norte y la parte sur, la conexión se había perdido ya en 1999, debido al cada vez más acusado descenso de las aguas.
Sin embargo, se llevaron a cabo trabajos para preservar el mar de Aral Norte, incluida la construcción de presas que garanticen la preservación de un flujo constante de agua dulce. En octubre de 2003, el Gobierno de Kazajistán dio a conocer un plan para construir una presa de cemento, el llamado dique Kokaral, para separar las dos mitades del mar de Aral, de modo que se pueda elevar el nivel del agua en ese trozo del mar original y reducir los niveles de salinidad, el objetivo se logró en 2007. Por razones económicas, el mar de Aral Sur ha sido abandonado a su suerte.
En el verano de 2003, el mar de Aral Sur estaba desapareciendo más rápido de lo que se había previsto.La superficie está ahora tan sólo 30,5 metros sobre el nivel del mar (3,5 metros más baja de lo que se había previsto a principios de los años 90), y el agua tiene una salinidad 2,4 veces mayor que la del océano.
Durante 2010 a 2012 se ha llevado una faraónica labor de recuperación del mar de Aral, además de la construcción del dique Kokaral antes mencionado, se están mejorando los sistemas de riego, e incluso se esta planteando el trasvase de agua de algún rio de Siberia.
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