政变的准备工作。5月，在德黑兰的中情局人员开始在大街上散发反对摩萨台的传单和漫画。6月，美英两国最终敲定了代号为“阿贾克斯方案”的政变计划。不久，中情局中东行动处处长克米特·罗斯福秘密抵达德黑兰，负责直接指挥军事政变的实施。7月21日，艾森豪威尔总统签署批准了政变计划。
事情果然不出所料，巴列维国王在行动之初的表现很是令美国人失望。
他迟迟不敢签发将摩萨台撤职的命令，但国王是否支持政变至关重要。于是在8月初，中情局决定向巴列维施压。心急如焚的克米特藏在汽车里的毛毯下面，趁着夜色潜入王宫，他把政变计划向巴列维和盘托出，并恐吓说:“现在，你已经别无选择了。如果还不采取行动的话，那么伊朗只会变成共产党的伊朗，会成为朝鲜第二！”当天，美国总统艾森豪威尔再次给了巴列维明确的暗示。在西雅图召开的州长会议上，艾森豪威尔扬言，美国“不会坐视伊朗落入共产党之手！”巴列维立刻同意了政变行动。
政变受挫，伊朗国王出逃海外
在得到巴列维的支持后，中情局加快了政变的步伐。8月15日深夜11点半，国王卫队长纳西里带着政变军队大摇大摆地冲进首相官邸，他宣读了国王的诏书，准备逮捕摩萨台，没想到却被早就埋伏在官邸内的亲摩萨台军队扣押。原来，摩萨台事先得到了消息。摩萨台的支持者和人民党很快控制了街道，忠于摩萨台的部队和警察设置了路障，一支装甲部队也开进德黑兰。政变遭遇挫折。支持摩萨台的报纸欢呼说，巴列维王朝从此结束了。政变失败后，巴列维逃到意大利避难。他甚至认为永远没有希望回德黑兰了，并打算在国外找份工作养家糊口。
政变受挫让美国人相当沮丧。中情局驻德黑兰站绝望地向总部发出请示电:“是否继续‘阿贾克斯’方案？或者赶紧撤退？”中情局在经过一整天的研究后痛苦地回电给驻德黑兰站:“行动已告失败，建议立即停止反对摩萨台首相的秘密行动。”但克米特并不认输，为挽救局势，他重新制定了计划。
中情局从幕后走向台前，亲自介入政变
8月17日，克米特出资5万美元，收买一些伊朗人组织了一场大游行，他们在游行中高呼人民党的口号，同时袭击老国王的陵墓和一些宗教设施。游行对市民产生了相当大的负面影响，引起他们对人民党的深深恐惧。同时，克米特把参与政变的军官藏进轿车后备厢，偷偷弄进了美国大使馆内，召开所谓的“战争委员会”会议。会议决定，由美国向政变部队提供急需的军事装备，在8月19日对政府发起反攻。 8月19日清晨，在克米特的策划下，大量亲国王的民众挥舞着匕首、锄头和自行车链条，从四面八方涌向德黑兰市中心。在中情局特工的带领下，人群包围了伊朗国会大厦，并砸毁了亲人民党的报社。克米特还召集人员在德黑兰街头大量散发诏书副本，指责摩萨台抗旨不遵，违反宪法。一直藏身在美国大使馆的萨赫迪将军指挥坦克占领了伊朗国家电台。随后，他向全国发表了讲话，巴列维国王撤销摩萨台职务的消息传播开来，亲政府的军队立场动摇了。当天晚上，一切都结束了。摩萨台仓皇逃出官邸，内阁大臣们则被抓了起来。德黑兰重新落到了国王支持者的手中。3天后，巴列维回到德黑兰，恢复了王位，摩萨台则被关进了大狱。
