در انتخابات دوره پانزدهم مجلس در سال ۱۳۲۵ با مداخلات قوام (نخست‌وزیر) و شاه و ارتش، مصدق که در انتخابات دوره چهاردهم با ۱۶۹۱۳ نفر اول تهران شده بود، این بار با ۲۱۵۰۴ رأی نفر پانزدهم شد (تهران دوازده نماینده داشت) و نتوانست قدم به مجلس بگذارد.[۹۶] او عده‌ای از معترضان به انتخابات را جمع کرد و برای شکایت به دربار برد اما شاه حاضر نشد او را بپذیرد.[۹۲] در آن دوره از مجلس قوام‌السلطنه برای پیشبرد نقشه خود برای بازگرداندن آذربایجان به ایران، نیاز به مجلسی یکدست و مطیع خود داشت.
وقتی مجلس تشکیل شد، قوام موفق به اجرای نقشه خود و بازگرداندن آذربایجان شده بود. نمایندگان حزب دموکرات که قوام به راه انداخته بود بتدریج از او فاصله گرفتند و در همین دوره از مجلس همراه با بسیاری از مستقل‌ها، مصدق را نامزد نخست‌وزیری کردند اما مصدق در برابر آرای تمایلی که به حکیمی داده شد، با یک رأی کمتر رقابت را به حکیمی واگذار کرد و حکیمی نخست‌وزیر شد.[۹۷]
در این دوره هدف عوامل وابسته به بریتانیا این بود که قرارداد سال ۱۹۳۳ دوره رضاشاه را به دست دولت ساعد مراغه‌ای و با تصویب مجلس تنفیذ کنند.[۹۸] بر اثر فشار افکار عمومی و همچنین مساعی اقلیت چهارنفره مجلس، خصوصاً سخنرانی چندین روزه حسین مکی در مخالفت با این لایحه، مقصود انگلیسی‌ها تأمین نشد و عمر مجلس پانزدهم به‌سر رسید.[۹۹]
انتخابات دوره شانزدهم در سال ۱۳۲۸ نیز با دخالت سپهبد رزم‌آرا رئیس ستاد ارتش مواجه شد که از طریق اعمال نفوذ در سرتیپ صفاری رئیس شهربانی کل کشور، در انتخابات دخالت کرد. مصدق و یارانش احمد ملکی (مدیر روزنامه ستاره)، محمدحسن کاویانی، کریم سنجابی، احمد زیرک‌زاده، عباس خلیلی (مدیر روزنامه اقدام)، ابوالحسن عمیدی نوری (مدیر روزنامه داد)، سید علی شایگان، شمس الدین امیرعلائی، سید محمود نریمان، ارسلان خلعتبری، ابوالحسن حائری‌زاده، حسین مکی، مظفر بقائی، عبدالقدیر آزاد، جلالی نایینی (مدیر روزنامه کشور) و حسین فاطمی، در دربار تحصن کردند و از شاه درخواست کردند جلوی دخالت رزم‌آرا را بگیرد. این تحصن‌کنندگان، سنگ بنای جبهه ملی را گذاشتند (هنگام کودتای ۲۸ مرداد از این گروه فقط سه یا چهار نفر با مصدق بودند. بقیه یا کنار رفتند یا آشکارا علیه مصدق قیام کردند و به کودتا پیوستند).
به اشاره شاه، سرتیپ صفاری برکنار و سرلشکر زاهدی رئیس شهربانی شد که رقیب دیرینه رزم‌آرا بود و زیر نفوذ او نمی‌رفت. به دستور زاهدی و با حمایت ضمنی شاه، صندوقهای ساختگی آراء تهران باطل و انتخابات پایتخت تجدید شد؛ و اقلیت جبهه ملی با رهبری مصدق با کسب هشت کرسی از دوازده کرسی تهران به مجلس راه یافتند اما در دیگر نقاط کشور عمدتاً انتخابات با پیروزی رزم‌آرا به پایان رسید که بعداً با رأی همین مجلس به نخست‌وزیری رسید.
پیش از آغاز به کار مجلس، در پی ترور عبدالحسین هژیر وزیر دربار، مصدق و شماری از اعضای جبهه ملی دستگیر شدند. مصدق به احمدآباد تبعید شد و شش هفته در حصر بود. چهار نفر دیگر از اعضای جبهه ملی هم در بازداشتگاه شهربانی ماندند.[۱۰۰]
با گشایش مجلس شانزدهم، مصدق به مجلس رفت و در رأس فراکسیون جبهه ملی قرار گرفت. مجلس کمیسیونی پانزده نفره برای رسیدگی به موضوع نفت تشکیل داد که مصدق در رأس آن قرار گرفت. به گفته خودش، به علت کسالت از ادامه کار مأیوس بود و پزشک به او تأکید کرد که حتماً باید دو ماه حرف نزند و حرکت نکند، پس از یک ماه:
«خواب دیدم که شخصی نورانی به من گفت دکتر مصدق برو و زنجیرهایی که به پای ملت ایران بسته‌اند پاره کن. این خواب سبب شد که مثل همیشه من به حفظ جان خود کوچک‌ترین اهمیتی ندهم و دو ماه تمام نشده در کمیسیون حاضر شوم و وقتی که به اتفاق آراء ملی شدن صنعت نفت از کمیسیون گذشت، قبول کردم که حرف آن شخص نورانی، غیر از الهام چیز دیگری نبوده‌است».[۱۰۱]
دوران نخست‌وزیری رزم‌آرا
در سال ۱۳۲۹ اقلیت مجلس به شدیدترین شکل به رویارویی با رزم‌آرا پرداخت که قصد مصالحه با انگلیس در جریان نفت را داشت. رزم‌آرا چنین استدلال می‌کرد که ایرانیان توان فنی در اختیار گرفتن کامل صنعت نفت را ندارند[۱۰۲] و باید به افزایش سهم ایران از سود حاصل، به پنجاه درصد رضایت دهیم.[۱۰۲] همین باعث شد تا او را به عنوان یک خائن به منافع ملی ایران معرفی کنند. در بیرون از مجلس نیز جریان‌های گوناگون کشور از دربار تا اسلامگرایان تندرو ائتلافی ضد رزم‌آرا ایجاد کرده بودند.
مصدق (۱۳۲۹) در آن دوران در مجلس و در مقام مخالفت با رزم‌آرا و انتقاد از برکناری سرلشکر زاهدی از ریاست شهربانی توسط رزم‌آرا، می‌گوید:
آن روزی که ما گفتیم باید شهربانی رئیسش منفصل نشود و موازنه سیاسی برقرارباشد برای این بود که ارتش دخالت در کار مملکت نکند و ارتش برود به وظیفه نظامی و ارتشی خود عمل بکند نه اینکه ارتش رئیس شهربانی را بردارد و یک ارتشی و یک افسری را در آن جا بگذارند که به تمام معنی تابع حکم ستاد ارتش باشد. خدا شاهد است اگر ما را بکشند. پارچه پارچه بکنند، زیربار حکومت این جور اشخاص نمی‌رویم وحدانیت نیت حق خون می‌کنیم، خون می‌کنیم، می‌ریزیم، و کشته می‌شویم (باعصبانیت) اگر شما نظامی هستید من از شما نظامی‌ترم می‌کشم همین‌جا شما را می‌کشم.
رزم‌آرا اگرچه لایحه قرارداد الحاقی نفت را از مجلس پس گرفت ولی مخالفت‌ها با او ادامه یافت تا اینکه در روز شانزدهم اسفند سال ۱۳۲۹ سپهبد حاج‌علی رزم‌آرا در مسجد شاه تهران کشته شد. در این باره دو روایت وجود دارد. یکی اینکه خلیل طهماسبی، که پس از دستگیری در همان لحظه خود را عبدالله موحد رستگاری معرفی کرد، این کار را کرد. فداییان اسلام، گروه اسلامگرای وابسته به نواب صفوی، که آن زمان در اتحاد با آیت الله کاشانی و جبهه ملی بود، همان روز مسئولیت آن را به عهده گرفت. او پس از تصویب قانونی در مجلس شورای ملی مبتنی بر عفو قاتل رزم آرا به پیشنهاد شمس قنات‌آبادی و توشیح شاه آزاد شده و پس از کودتای ۲۸ مرداد، که دوباره بازداشت شد، قتل را منکر گشت. بنابر روایت فداییان اسلام، رزم‌آرا، هیچ اختلافی با شاه نداشت و شاه دشمن ملی شدن نفت بود.[۱۰۴][۱۰۵][۱۰۶] روایت دیگر آن است که اگرچه خلیل طهماسبی قصد این کار را داشت ولی در واقع گلوله او به رزم‌آرا نخورد، بلکه نخست‌وزیر ایران با گلوله‌ای با کالیبر بزرگ مربوط به یک اسلحه کلت کمری که تنها در اختیار ارتش بود، کشته شده‌است؛ و ضارب واقعی یک گروهبان ارتش بود (از محافظان رزم آرا) که با هماهنگی دربار و شخص اسدالله علم این قتل را انجام داده‌است.[۱۰۷][۱۰۸][۱۰۹][۱۱۰][۱۱۱][۱۱۲] بنابر روایت دوم، در آن مقطع، شاه مخالف رزم‌آرا بوده و از آن می‌ترسیده که رزم آرا کودتا کرده و قدرت را در دست بگیرد.[۱۱۳]
مصدق در خاطرات خود می‌گوید:
قاتل رزم‌آرا هم هر کس بود رفع زحمت از اعلیحضرت کرد[۱۱۴]
فردای قتل رزم‌آرا، روز ۱۷ اسفند ۱۳۲۹ کمیسیون نفت پیشنهاد ملی کردن صنعت نفت را تصویب و اعلام کرد. قانون ملی شدن صنایع نفت در مجلس شورای ملی در تاریخ ۲۷ اسفند ۱۳۲۹ و در مجلس سنا در تاریخ ۲۹ اسفند ۱۳۲۹ به تصویب رسید.[۱۱۵]
نخست‌وزیری
مقالهٔ اصلی: نخست‌وزیری محمد مصدق
دوره اول
مقالهٔ اصلی: دولت نخست محمد مصدقمصدق و محمدرضا پهلوی در اولین دیدار پس از نخست‌وزیری مصدقکابینه اول دکتر محمد مصدق. از راست: محمدعلی وارسته، باقر کاظمی، دکتر مصدق، دکتر حسن ادهم، علی هیئت، حسنعلی فرمند، جواد بوشهری، سرلشکر زاهدی، دکترکریم سنجابی
با امضای قانون ملی شدن نفت از سوی شاه و رسمیت یافتن آن، حسین علاء که بعد از رزم‌آرا نخست‌وزیر شده بود، استعفا کرد. در این زمان شاه یک سیاستمدار قدیمی و طرفدار انگلیس به نام سید ضیاءالدین طباطبائی را نامزد نخست‌وزیری نمود. اما در مجلس جمال امامی خوئی نماینده طرفدار دربار در حین مذاکرات به مصدق تعارف نخست‌وزیری می‌نماید که برخلاف انتظار او این بار پذیرفت. به این شرط که در همان جلسه قانون خلع ید از شرکت نفت ایران و انگلیس به تصویب برسد.[۱۱۵]دیدار مصدق و ترومن در کاخ سفید در سال ۱۳۳۰دیدار مصدق از آرامگاه سربازان گمنام در ایالت ویرجینیا
 | متن مربوطه در ویکی‌نبشته: تصمیم قانونی دایر به‌ابراز رای‌اعتماد به دولت جناب آقای دکتر محمد مصدق نخست‌وزیر اردیبهشت ۱۳۳۰ |
دولت مصدق در مورخ ۱۵ اردیبهشت ۱۳۳۰ توانست از میان ۱۰۲ نفر عده حاضر با کسب ۹۹ رأی موافق رأی اعتماد مجلس را کسب نماید.
| متن مربوطه در ویکی‌نبشته: مذاکرات مجلس شورای ملی ۱۵ اردیبهشت ۱۳۳۰ نشست ۱۴۳ |
این ترکیب هیئت دولت تا پایان مجلس شانزدهم بارها تغییر پیدا کرد.
مصدق بلافاصله پس از نخست‌وزیری اجرای خلع ید از انگلیسی‌ها را در دستور کار قرار داد؛ و هیئتی به ریاست مهدی بازرگان و با حضور حسین مکی را به این منظور به آبادان فرستاد. بیرون راندن شرکت انگلیسی باعث اعتراض دولت بریتانیا شد. با شکایت دولت انگلیس از دولت ایران در شورای امنیت سازمان ملل، مصدق به نیویورک رفت و به دفاع از حقوق ایران پرداخت. نتیجه به نفع ایران شد و شورای امنیت ادله ایران که این منازعه بین دولت ایران و یک شرکت بازرگانی است و نه منازعه‌ای میان دو دولت که در صلاحیت شورای امنیت باشد، را پذیرفت. در سال بعد مصدق به دادگاه لاهه رفت تا در آنجا به شکایت شرکت انگلیسی پاسخ دهد. در آن جا نیز دادگاه بین‌المللی که در راس آن یک قاضی انگلیسی به نام سر آرنولد مک نایر بود شکایت بریتانیا را وارد ندانست و مصدق در احقاق حق ملت ایران به پیروزی دست یافت. وکالت ایران در این پرونده را دکتر هانری رولن (Henri Rolin) رئیس سابق مجلس سنای بلژیک بر عهده گرفت و برای این کار از دولت ایران دستمزدی دریافت نکرد. دکتر حسین علی‌آبادی از دانشکده حقوق دانشگاه تهران نیز وی را در این کار همراهی می‌کرد. نطق‌های دفاعیه ایران در این دادگاه به زبان فرانسوی توسط مصدق ایراد شد. وی در راه بازگشت به ایران به مصر رفت و مورد استقبال نخست‌وزیر ضد استعمار آن زمان مصر موسوم به نحاس پاشا قرار گرفت.[۱۱۵]
انتخابات دوره هفدهم مجلس شورای ملی و قیام سی تیر
مقالهٔ اصلی: دوره هفدهم مجلس شورای ملی
انتخابات دوره هفدهم مجلس شورای ملی با درگیری همراه بود و به تشنج کشیده شد. کار بجایی رسید که پس از انتخاب ۸۰ نماینده، مصدق به دلیل دخالت ارتش و دربار، مجبور شد دستور توقف انتخابات حوزه‌های باقی‌مانده را صادر کند.[۱۱۶] ولی برخی مورخان عقیده دارند مصدق با پی بردن به اینکه جناح مخالف، اکثریت قابل توجه کرسی‌های استانی را به‌دست خواهند آورد، پس از اینکه انتخاب شوندگان به حد نصاب رسیدند (هفتاد و نه نماینده)، انتخابات را متوقف کرد.[۱۱۷] بدین ترتیب، در مجلس هفدهم، نماینده‌ای از بسیاری از شهرهای بزرگ مانند شیراز و اصفهان و مشهد و کل خوزستان و بخش‌هایی از مازندران و کردستان و همدان و لرستان حضور نداشت و کرسی ۵۵ نماینده خالی مانده بود.
مصدق پس از بازگشت از لاهه به تهران، در ۱۹ تیر از مجلس شورای ملی تقاضای رأی اعتماد کرد و با ۵۲ رأی موافق، ۳ مخالف و ۱۰ رأی ممتنع مأمور تشکیل کابینه شد.
مجلس سنا در ابراز تمایل به او تعلل کرد. سرانجام با وساطت شاه که حمایت گسترده افکار عمومی و شخصیت‌ها را از مصدق می‌دید، سناتورها به اکراه در ۱۸ تیر تشکیل جلسه دادند. در این جلسه از میان ۳۶ سناتور حاضر، فقط ۱۴ نفر به مصدق رأی دادند و ۱۹ نفر رأی سفید (ممتنع) دادند و یک نفر هم به فضل‌الله زاهدی رأی داد. به این ترتیب، مصدق اکثریت آرای سناتورها را در مجلس سنا کسب نکرد و قاعدتاً می‌بایست کنار رود؛ ولی شاه به سناتورها پیغام داد که مخالفت نکنند. سناتورها نیز بدون آنکه تشکیل جلسه بدهند به مصدق اطلاع دادند که در موقع اخذ رأی اعتماد اکثریت آرا را خواهد داشت.[۱۱۸]
در تیر ۱۳۳۱ خورشیدی مصدق از شاه درخواست کرد تا مسئولیت وزارت جنگ را به او بسپارد. علت این تقاضا، کارشکنی امرای ارتش در انجام اصلاحات مورد نظر دولت بود که جز با اطاعت مستقیم امرا از اوامر رئیس دولت، امکان اجرای این اصلاحات وجود نداشت.[۱۱۹]
شاه در جواب مصدق که در خواست وزارت جنگ را کرده بود گفت:
پس بفرمایید که من چمدان خود را ببندم و از این مملکت بروم.
استدلال مصدق برای تصدی وزارت جنگ این بود که:
تا دخالت دربار در آن کم شود و کارها در صلاح مملکت پیشرفت کند… چون ستاد ارتش زیر نظر ملوکانه قرار گرفته هر امری که می‌فرمودند اجرا می‌شد ولی دولت که مسوول بود کاری نمی‌توانست بکند و نمی‌کرد.
[۱۲۰] مذاکرات مصدق و شاه در این مورد به جایی نرسید و مصدق در ۲۵ تیر ۱۳۳۱ از مقام خود استعفا کرد. استدلال مصدق این بود که طبق قانون اساسی، وزرا در قبال مجلس مسوولیت مشترک دارند و تعیین وزیر جنگ هم باید بر عهده نخست‌وزیر باشد نه شاه.[۱۲۱]
متن کناره‌گیری مصدق از نخست‌وزیری:
پیشگاه مبارک اعلیحضرت همایون شاهنشاهی. چون در نتیجه تجربیاتی که در دولت سابق به دست آمده پیشرفت کار در این موقع حساس ایجاب می‌کند که پست وزارت جنگ را فدوی شخصاً عهده‌دار بشود و این کار مورد تصویب شاهانه واقع نشد، البته بهتر آن است که دولت آینده را کسی تشکیل دهد که کاملاً مورد اعتماد باشد و بتواند منویات شاهانه را اجرا کند با وضع فعلی ممکن نیست مبارزه‌ای را که ملت ایران شروع کرده پیروزمندانه خاتمه دهد. فدوی – دکتر محمد مصدق
پس از اعلام تمایل مجلس به قوام، شاه، فرمان نخست‌وزیری او را صادر کرد. قوام که از همان آغاز با مخالفت سرسختانه فراکسیون جبهه ملی در مجلس هفدهم روبه‌رو شده بود، از شاه تقاضا کرد مجلس را منحل کند، اما شاه موافقت نکرد. قوام نیز با صدور بیانیه شدیدالحنی نخست‌وزیری خود را آغاز کرد. بیانیه قوام بر «جدایی دین از سیاست» تأکید داشت و دربارهٔ «ارتجاع سیاه مذهبی» هشدار می‌داد و چنین پایان می‌یافت: «کشتیبان را سیاستی دگر آمد». این بیانیه باعث شد که اکثریت مطلق نیروهای جامعه از فداییان اسلام و بازار و اصناف و روحانیونی چون آیت الله کاشانی گرفته تا جبهه ملی و حزب توده و حزب پان ایرانیست به مخالفت با قوام بپردازند.
حزب توده که در عین غیرقانونی اعلام شدنش از چند سال پیش، بزرگ‌ترین حزب و تشکیلات ایران بود از این زمان به صورت علنی فعالیتش را مجدداً آغاز کرد. همچین اسلامگرایان به جهت اشاره قوام به «جدایی دین از سیاست»، به شدیدترین شکل به رویارویی با قوام پرداختند. رهبران مذهبی و در رأس آن‌ها سید ابوالقاسم کاشانی بازارها را به تعطیلی کشانده و اخطار کردند که اگر قوام بر سر کار بماند، حکم جهاد می‌دهند.[۱۲۳]
سرانجام اکثریت مطلق نیروهای جامعه از جمله: فداییان اسلام و بازار و اصناف و روحانیونی چون آیت الله کاشانی تا جبهه ملی، حزب توده و حزب پان ایرانیست تظاهراتی بزرگ برگزار کردند که بعدها به قیام سی تیر مشهور شد. با رفتار خشونت‌آمیز شهربانی در تهران و کشته‌شدن تظاهرکنندگان در این قیام، قوام مجبور به استعفا شد و شاه پس از رأی تمایل مجلس به مصدق مجبور شد هم سمت نخست‌وزیری و هم سمت وزیر جنگ را به او واگذار کند. مجلس هفدهم پس از کشته‌شدن تظاهرکنندگان در قیام سی تیر، قوام را مهدورالدم دانست و حکم مصادره اموالش را به نفع شهدای ۳۰ تیر صادر کرد.