13 августа Мухаммед Реза-шах, находившийся на побережье Каспийского моря, подписал указ об увольнении Мосаддыка с поста премьер-министра и назначении на этот пост отставного генерала Захеди. По плану заговора, 14–15 августа шахская гвардия вместе с некоторыми другими воинскими частями должна была произвести государственный переворот.
Однако этот план стал известен и был опубликован в газетах НПИ и других левых изданиях. Правительство усилило охрану, и это помешало заговорщикам. Когда в ночь с 15 на 16 августа группа офицеров шахской гвардии во главе с полковником Нематоллой Насири явилась арестовать Мосаддыка, то увидела, что дом премьер-министра окружает сильная охрана. Тогда заговорщики изменили план и заявили, что пришли для официального вручения Мосаддыку указа шахиншаха о его смещении с должности. Мосаддык отказался подчиниться этому указу и арестовал Насири.
В ту же ночь группы заговорщиков из шахской гвардии напали на дома враждебных двору соратников Мосаддыка: начальника генерального штаба Таги Рияхи, министра иностранных дел Хосейна Фатеми, министра путей сообщения Хакшенаса и инженера Зирак-заде. Генералу Рияхи удалось избежать ареста, а Фатеми, Хакшенас и Зирак-заде были схвачены и увезены в штаб-квартиру заговора. По приказу генерала Рияхи верные правительству войска разоружили части шахской гвардии. Арестованные заговорщиками политики были освобождены. К утру 16 августа правительство объявило о предотвращении военного путча. Вокруг дома Мосаддыка были сосредоточены верные ему воинские части с боевой техникой.
16 августа Хосейн Фатеми и другие члены правительства в своих выступлениях перед народом обрушились с резкой критикой на шахиншаха и его двор, призывали к ликвидации антинационального, монархического режима. 17 августа Мухаммед Резашах вылетел из Ирана в Багдад, а оттуда в Рим. 17 и 18 августа в Тегеране демонстрации, возглавляемые членами НПИ, водрузили в некоторых районах города красные флаги и снесли статуи Реза-шаха и Мухаммеда Реза-шаха.
Мухаммед Реза-шах
17 августа в Тегеран вернулся посол ОГА в Иране Лой Гендерсон и имел с Мосаддыком разговор, определивший судьбу Ирана на ближайшую четверть века. После судьбоносного разговора с послом ОГА, 18 августа Мосаддык потребовал от армии очистить улицы от демонстрантов, хотя это были главные его сторонники. Опасаясь усиления роли левых сил, а особенно НПИ, правительство Мосаддыка не нашло ничего лучшего, как обрушиться с репрессиями на участников массового антимонархического и демократического движения. Разогнав манифестации левых и бросив в тюрьмы несколько сотен их участников, правительство 18 августа освободило арестованных ранее правых заговорщиков и путчистов.
Результат не замедлил последовать. Как написала французская газета «Монд», для Мосаддыка «было предпочтительнее любое другое решение, кроме победы, добытой крайне левыми элементами… Он предпочел исчезнуть, но не встать под их защиту». Скрывавшийся генерал Захеди договорился с командирами дивизий, дислоцированных в провинции, которые должны были выдвинуть свои части к столице для поддержки переворота.
С утра 19 августа толпы организованных противников Мосаддыка направились в центр Тегерана. Вызванные генералом Рияхи воинские части столичного гарнизона стали переходить на сторону мятежников. На улицах и площадях Тегерана несколько часов происходили кровопролитные столкновения. Захеди с 35 танками «Шерман» окружил резиденцию Мосаддыка. К вечеру верные Мосаддыку армейские части были окружены мятежниками и сложили оружие. Мосаддык и его министры были арестованы. Согласно одной из версий – «Мосаддык лежал в кровати в те последние часы, когда его дому грозил штурм. Услышав ружейную пальбу и шум приближающихся танков, он накрылся простыней и, хихикая, сказал: «Смотри, что я наделал!».
Правящие верхуши ОГА и СКВ с восторгом встретили известие о перевороте в Иране. Президент ОГА Д. Эйзенхауэр, который незадолго до переворота отказал Мосаддыку в займе, срочно сообщил Захеди о немедленном предоставлении новому иранскому правительству «безвозмездной помощи» в 45 миллионов долларов. Мухаммед Реза-шах возвратился в Иран 22 августа.