روز 25 تير 1331 دكترمحمد مصدق براي مواجهه با مخالفان داخلي كه در رأس آن دربار قرار داشت، از شاه خواست وزارت جنگ را در اختيار وي قرار دهد. پس از سه ساعت مذاكره، شاه كه درصدد افزايش قدرت خود و محدود كردن قدرت دولت بود به مخالفت برخاست و مصدق نيز از مقام خود استعفا داد. اين استعفا كه بدون مشورت با سران نهضت صورت گرفت تعجب ملت ايران را برانگيخت. پس از استعفاي دكتر مصدق، شاه بلافاصله قوامالسلطنه را مأمور تشكيل كابينه كرد. مجلس كه رئيس آن امام جمعه تهران بود و 81 وكيل داشت بدون حضور نمايندگان طرفدار مصدق بلافاصله به قوامالسلطنه رأي اعتماد داد. در روزهاي 25 تا 30 تير آقاي حائريزاده، دكتر بقايي و آقاي دكتر ملكي از اعضاي مجلس هر كدام با شاه ديدار كردند. اين سه نفر از عناصري بودند كه در ظاهر با دكتر مصدق همكاري شديد ميكردند و در عين حال براي تثبيت وضعيت خود و مغتنم شمردن موقعيتها با شاه ارتباط داشتند. شاه حكم نخستوزيري قوام را صادر كرد. در همان آغاز قوامالسلطنه طي اعلاميه شديداللحني به طرفداران ملي شدن نفت حمله و تهديد به اجراي «اعدامهاي دستهجمعي» كرد. آيتالله كاشاني در مصاحبه با خبرنگاران در روز يكشنبه 29 تير 1331 اعلام كرد: «آقايان خبرنگاران احساسات اين ملت مظلوم را به همه جا مخابره كنيد و بگوييد ملت ايران نمرده است و زير بار اين ارباب جنايتكار نخواهد رفت، اگر كار سخت شود خودم حاضرم كفن بپوشم». همچنين ايشان در ادامه فرمودند: «تا خون در شاهرگ من و اين ملت است زير بار اين نميرويم كه قوام بر ما ملت حكومت كند». قوام حاضر شد انتخاب شش وزير را به آيتالله كاشاني واگذار كند كه ايشان موافقت نكرد؛ حتي نقشه دستگيري ايشان نيز كشيده شد كه با شكست مواجه شد. تعدادي از نمايندگان جبهه ملي در روز 29 تير 1331 ضمن اعلاميهاي مردم را دعوت به اعتصاب كردند، ولي از آنان خواستند آرامش خود را حفظ كنند. اين اعلاميه كه توسط سرلشكر علويمقدم، فرماندار نظامي گرفته شد، شب 30 تير چند بار از راديو پخش شد. با قرائت اعلاميه اعتصاب عمومي حتمي شد، زيرا راديوي دولتي به نام وكلاي متحصن مردم را دعوت به اعتصاب ميكرد، منتها توصيهاش اين بود كه آرامش را حفظ كنند.
صبح روز 30 تير مردم از هر طرف تهران به سمت مجلس راه افتادند. در اين روز حكومت نظامي اعلام شده بود، اما سيل جمعيت توجهي به اين امر نداشت. در خيابان اكباتان جواني كه با گلوله پاسبانها مجروح شد، در آخرين لحظات حيات با خون خود نوشت: «يا مرگ يا مصدق» و تمام كرد. شاه تا ظهر اصرار داشت اگر قوام نميتواند، با سيد ضياءالدين وارد مذاكره شود، ولي سيد ضياءالدين گفته بود ديگر دير شده است. در نتيجه ساعت چهار به مردم خبر ميرسد كه شاه اجازه داده است مصدق بيايد. در آن شب نيز كنترل شهر در دست مردم بود و با قبول واگذاري وزارت جنگ به مصدق از سوي شاه و رأي اعتماد مجلس شوراي ملي، دور دوم نخستوزيري مصدق آغاز شد.
در دور دوم نخستوزيري، دكتر مصدق علاوه بر قدرت سياسي و رياست دولت، با حفظ سمت، وزارت جنگ را نيز به عهده داشت و از موقعيت مستحكمي برخوردار شد. اين امر با اعلام رأي دادگاه لاهه به نفع ايران همزمان شد و آيتالله كاشاني به رياست مجلس شوراي ملي برگزيده شد.
همه چيز آماده بهرهبرداري از نهضت ملي به نفع مردم رنجكشيده ايران بود، اما زمينههاي داخلي و توطئههاي خارجي سبب شد تا ميان كاشاني و مصدق اختلاف بيفتد. تا زماني كه اتحاد و همبستگي در ميان رهبران نهضت وجود داشت، نهضت از حمايت گسترده و پشتيباني مردم و افكار عمومي برخوردار بود؛ در نتيجه توطئههاي خارجي و دسيسههاي مخالفان داخلي مؤثر واقع نشد.
با توجه به اختيارات ويژه نخستوزير، بهخصوص در امر قانونگذاري دامنه انتظارات مردم از دكتر مصدق براي حل مشكلات طاقتفرساي كشور بهشدت بالا رفت. در كنار افزايش توقع مردم، جدا شدن برخي از مؤسسين جبهه ملي و انتقاد از اقدامات دولت، قرار گرفتن برخي از عوامل وابسته به دربار، انگليس و امريكا در كنار آنان نزديكي سياست امريكا و انگليس به يكديگر و طرحريزي انجام كودتا و در نهايت تغييرات اساسي كه در سطح سياست بينالمللي صورت گرفت سبب شد تا زمينه براي انجام كودتاي 28مرداد سال 1332 فراهم آيد.