感谢Mark Amery的出色回答，我设计了一个函数来解释所有可能的ISO日期时间格式：

class FixedOffset(tzinfo):
    """Fixed offset in minutes: `time = utc_time + utc_offset`."""
    def __init__(self, offset):
        self.__offset = timedelta(minutes=offset)
        hours, minutes = divmod(offset, 60)
        #NOTE: the last part is to remind about deprecated POSIX GMT+h timezones
        #  that have the opposite sign in the name;
        #  the corresponding numeric value is not used e.g., no minutes
        self.__name = '<%+03d%02d>%+d' % (hours, minutes, -hours)
    def utcoffset(self, dt=None):
        return self.__offset
    def tzname(self, dt=None):
        return self.__name
    def dst(self, dt=None):
        return timedelta(0)
    def __repr__(self):
        return 'FixedOffset(%d)' % (self.utcoffset().total_seconds() / 60)
    def __getinitargs__(self):
        return (self.__offset.total_seconds()/60,)

def parse_isoformat_datetime(isodatetime):
    try:
        return datetime.strptime(isodatetime, '%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%f')
    except ValueError:
        pass
    try:
        return datetime.strptime(isodatetime, '%Y-%m-%dT%H:%M:%S')
    except ValueError:
        pass
    pat = r'(.*?[+-]\d{2}):(\d{2})'
    temp = re.sub(pat, r'\1\2', isodatetime)
    naive_date_str = temp[:-5]
    offset_str = temp[-5:]
    naive_dt = datetime.strptime(naive_date_str, '%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%f')
    offset = int(offset_str[-4:-2])*60 + int(offset_str[-2:])
    if offset_str[0] == "-":
        offset = -offset
    return naive_dt.replace(tzinfo=FixedOffset(offset))

import re
import datetime
s = "2008-09-03T20:56:35.450686Z"
d = datetime.datetime(*map(int, re.split(r'[^\d]', s)[:-1]))

自Python 3.7以来，datetime标准库有一个用于反转datetime.isoformat（）的函数。

classmethod datetime.fromisoformat（date_string）：以任何有效的ISO 8601格式返回与date_string对应的日期时间，但以下情况除外：时区偏移可能有小数秒。T分隔符可以由任何单个unicode字符替换。当前不支持顺序日期。不支持分数小时和分钟。示例：>>>从datetime导入datetime>>>日期时间。来自同一格式（“2011-11-04”）datetime.datetime（2011，11，4，0，0）>>>datetime.fromisoformat（'20111104'）datetime.datetime（2011，11，4，0，0）>>>日期时间。来自同一格式（'2011-11-04T00:05:23'）datetime.datetime（2011，11，4，0，5，23）>>>日期时间。来自同一格式（'2011-11-04T00:05:23Z'）datetime.datetime（2011，11，4，0，5，23，tzinfo=datetime.timezone.utc）>>>日期时间。来自同一格式（'20111104T000523'）datetime.datetime（2011，11，4，0，5，23）>>>datetime.fromisoformat（'2011-W01-2T0:05:32.283'）datetime.datetime（2011，1，4，0，5，23，283000）>>>日期时间。来自同一格式（'2011-11-04 00:05:23.283'）datetime.datetime（2011，11，4，0，5，23，283000）>>>日期时间。来自同一格式（'2011-11-04 00:05:23.283+00:00'）datetime.datetime（2011，11，4，0，5，23，283000，tzinfo=datetime.timezone.utc）>>>日期时间。来自同一格式（'2011-11-04T00:05:23+04:00'）datetime.datetime（2011，11，4，0，5，23，tzinfo=datetime.timezone（datetime.time增量（秒=1440）））3.7版新增。3.11版本中更改：以前，此方法只支持date.isoformat（）或datetime.isoformat（）发出的格式。

如果您还没有升级到Python 3.11，请务必阅读文档中的警告！

python dateutil中的等参函数

python dateutil包具有dateutil.parser.isose，不仅可以解析RFC 3339日期时间字符串（如问题中的字符串），还可以解析其他不符合RFC 3339的ISO 8601日期和时间字符串（例如没有UTC偏移量的字符串，或仅表示日期的字符串）。

>>> import dateutil.parser
>>> dateutil.parser.isoparse('2008-09-03T20:56:35.450686Z') # RFC 3339 format
datetime.datetime(2008, 9, 3, 20, 56, 35, 450686, tzinfo=tzutc())
>>> dateutil.parser.isoparse('2008-09-03T20:56:35.450686') # ISO 8601 extended format
datetime.datetime(2008, 9, 3, 20, 56, 35, 450686)
>>> dateutil.parser.isoparse('20080903T205635.450686') # ISO 8601 basic format
datetime.datetime(2008, 9, 3, 20, 56, 35, 450686)
>>> dateutil.parser.isoparse('20080903') # ISO 8601 basic format, date only
datetime.datetime(2008, 9, 3, 0, 0)

python dateutil包还具有dateutil.parser.parse。与isose相比，它可能不那么严格，但这两个函数都非常宽容，都会尝试解释传入的字符串。如果要消除任何误读的可能性，需要使用比这两个函式更严格的函数。

与Python 3.7+内置datetime.datetime.fromisoformat的比较

dateutil.parser.isorse是一个完整的ISO-8601格式解析器，但在Python≤3.10中，fromsoformat故意不是。在Python 3.11中，fromsoformat支持有效ISO 8601中的几乎所有字符串。请参阅isoformat的文档以了解此警告。（参见此答案）。

datetime.fromisoformat（）在Python 3.11中得到了改进，可以解析大多数ISO 8601格式

datetime.fromisoformat（）现在可以用于解析大多数ISO 8601格式，只有支持小数小时和分的格式除外。以前，此方法只支持datetime.isoformat（）发出的格式。

>>> from datetime import datetime
>>> datetime.fromisoformat('2011-11-04T00:05:23Z')
datetime.datetime(2011, 11, 4, 0, 5, 23, tzinfo=datetime.timezone.utc)
>>> datetime.fromisoformat('20111104T000523')
datetime.datetime(2011, 11, 4, 0, 5, 23)
>>> datetime.fromisoformat('2011-W01-2T00:05:23.283')
datetime.datetime(2011, 1, 4, 0, 5, 23, 283000)

从Python 3.7开始，strptime支持UTC偏移中的冒号分隔符（源代码）。因此，您可以使用：

import datetime

def parse_date_string(date_string: str) -> datetime.datetime
    try:
       return datetime.datetime.strptime(date_string, '%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%f%z')
    except ValueError:
       return datetime.datetime.strptime(date_string, '%Y-%m-%dT%H:%M:%S%z')

编辑：

正如Martijn所指出的，如果您使用isoformat（）创建了datetime对象，那么可以简单地使用datetime.fromisoformat）。

编辑2:

正如Mark Amery所指出的，我添加了一个尝试。。除了块以说明丢失的小数秒。