Decydujące okazały się działania administracji prezydenta Stanów Zjednoczonych Dwighta Eisenhowera, która podejrzewała Mosaddegha o sympatie prokomunistyczne (w jego rządzie zasiadali politycy komunistycznej partii Tude, a sam premier zabiegał o kontrakty naftowe z krajami bloku wschodniego). W sierpniu 1953 roku przeprowadzona przez wywiady amerykański i brytyjski operacja Ajax doprowadziła do obalenia Mosaddegha. Szach uzyskał wówczas pełnię władzy w państwie. Już w rok później Iran i Wielka Brytania doszły do porozumienia w kwestiach odszkodowań z tytułu upaństwowienia AIOC oraz podziału dochodów z ropy. Powstało Międzynarodowe Konsorcjum Naftowe, które otrzymało koncesję na eksploatację irańskich złóż na 25 lat.
Nowy rząd zacieśnił współpracę ze Stanami Zjednoczonymi, przystępując w 1955 roku do Paktu Bagdadzkiego. W ramach białej rewolucji przyznał prawa wyborcze kobietom, przeprowadził reformę rolną oraz rozpoczął walkę z analfabetyzmem. Jednocześnie rozbudował aparat policyjny (m.in. tajna policja SAWAK, Policja Wojskowa, Policja Miejska, Gwardia Cesarska, Irańska Żandarmeria Cesarska, Cesarska Organizacja Inspekcji, Biuro Specjalne, Wywiad Wojskowy) oraz torturował i więził opozycjonistów. Niezadowolenie z polityki szacha wyrażali zarówno irańscy duchowni, jak i opozycja lewicowo-demokratyczna.