摩萨台在首相任内最瞩目的举动，是把伊朗石油业国有化。在国有化以前，伊朗石油业自1913年起一直由英伊石油公司（后称英国石油，简称BP）掌控，而英伊石油公司背后则由英国政府操控。摩萨台的决定令英政府相当不满，在英国军情六处要求下，美国中央情报局策动了一场政变，成功在1953年8月19日推翻摩萨台，并在军情六处授意下由伊朗将领法兹卢拉·扎赫迪接任首相。这次政变的中情局代号为阿贾克斯行动，根据伊朗历又称为「莫尔达德月28日政变」。政变后，摩萨台在狱中渡过三年，接着被软禁家中，直至逝世。