Als sich die Mehrheit der Abgeordneten gegen Mossadegh wandte, organisierte Mossadegh am 3. August 1953 ein Referendum zur Auflösung des Parlaments. Am 15. August 1953 unterzeichnete Pahlavi ein Dekret, mit dem er Mossadegh als Premierminister entließ und Fazlollah Zahedi zum neuen Premierminister ernannte. Mossadegh lehnte seine Demission ab und ließ den Offizier, der ihm das Entlassungsdekret überbrachte, festnehmen. Am 16. August 1953 floh der Schah zunächst nach Bagdad und später nach Rom. Mit seiner kompromisslosen Politik in der Ölfrage und der Nähe zur kommunistischen Tudeh-Partei hatte Mossadegh den Iran in eine schwere wirtschaftliche und politische Krise geführt. Am 19. August 1953 wurde im Rahmen der US-amerikanisch geführten Operation Ajax Premierminister Mossadegh entmachtet und festgenommen. Nach der Rückkehr des Schahs am 22. August 1953 wurde er zu drei Jahren Gefängnis und anschließendem Hausarrest verurteilt.