Efter sin pensionering blev han senator och utnämndes till inrikesminister 1951 i Hosein Alas regering, en post som han behöll under Mohammad Mosaddeq. Han stödde hängivet nationaliseringen av Irans oljeindustri som ägdes av British Petroleum. Han motsatte sig emellertid Mosaddeqs tolerans gentemot det förbjudna kommunistpartiet Tudeh. Zahedi avskedades av Mosaddeq 1951 efter att armén slagit ned på Moskvatrogna anhängare av partiet som demonstrerade för en nationalisering. Efter att Iran kastats in i en ekonomisk kris på grund av Mosaddeqs nationalisering av oljan beslöt USA och England att genomföra en statskupp mot Mosaddeqs regering som är berömd under namnet Operation Ajax. Zahedi hade en central roll i dessa politiska händelser och hans hängivna stöd till shahen var avgörande för kuppens framgång.