این مصدق بود که هر گونه تلاش آمریکا برای یافتن یک راه حل بین دو طرف را رد می کرد. با وخامت اوضاع اقتصادی ایران، انتقادهای مردم از نخست وزیرشان که از مجلس خواهان اختیارات ویژه و کنترل نیروهای مسلح و وزارت جنگ بود، بالا گرفت. این دو نهاد در حوزه اختیارات شاه بود. با تضعیف حمایت ها از مصدق و وخامت اوضاع، سی آی ای نگران قدرت گرفتن حزب توده در ایران بود. روحانیت هم از این مساله نگرانی داشت.

شاه نارضایی خود از مصدق را با اعلام ترک موقت کشور اعلام کرد. مردم علیه خروج شاه تظاهرات کرده و قصد غارت خانه مصدق را کردند. اعتراضات و ظهور عناصر ضد مصدق در مجلس باعث شد، آمریکا به این نتیجه برسد که حمایت از نخست وزیر چنان که تصور می شد گسترده نیست. مصدق با انحلال مجلس و برنامه ریزی برای یک انتخابات مساله دار در حمایت از اقدام اش واکنش نشان داد.

شاه به تشویق اعضای خانواده، مشاوران و مقام های بریتانیایی و آمریکایی خواهان برکناری مصدق شد که در نقض کامل قانون اساسی کناره گیری را نمی پذیرفت. شاه مدتی به خارج رفت. غیبت او منجر به تظاهراتی در حمایت از شاه و پیوستن بسیاری از نظامیان به معترضان شد. مصدق کنترل کامل ارتش را از دست داد. شاه به ایران بازگشت و مصدق سه سال زندانی شد.

همان طور که ری تکیه اشاره کرده است، «اسناد ثبت شده نشان می دهد که دولت آیزنهاور چندان اوضاع را تحت کنترل نداشت و از روند تحولات دچار شگفتی شده بود.» در مکاتبات دیپلماتیک پس از کودتا نقش ارتش ایران و بخش بزرگی از غیرنظامیان به شدت وفادار به شاه حیاتی عنوان شد. کرمیت روزولت جونیور، افسر سی آی ای درگیر در کودتا، در کتابی که در سال ۱۹۷۹ نوشته در باره نفوذ خود و سازمان اطلاعات مرکزی آمریکا اغراق می کند. بسیاری از روزنامه نگاران و دانشگاهیان روایت او را همچنان معتبر دانسته و به شواهد موجود در آرشیوها بی توجهی می کنند.