W sierpniu 1953 r. rząd Mosaddegha został obalony przez CIA.
Przewrót stanu. 15 sierpnia Fatemi miał zostać aresztowany wraz z Mosaddegiem i innymi bliskimi współpracownikami, ale pierwsza próba zamachu stanu pod przewodnictwem USA zawiodła. Fatemi został aresztowany przez grupę rojalistów, oficerów i żołnierzy, którzy tak się spieszyli, że nie pozwolono mu założyć butów, ale ostatecznie został zwolniony i udał się bezpośrednio do rezydencji Mosaddegh. Obawiając się porażki zamachu stanu, Mohammad Reza Pahlavi natychmiast uciekł do Bagdadu. Rano po pierwszej próbie zamachu stanu, podczas gdy Mosaddegh nadal pozostawał silnym zwolennikiem monarchii konstytucyjnej, Fatemi doradził Mosaddegowi ogłoszenie republiki w świetle nieudanej próby zamachu stanu. Wieczorem tego samego dnia, Fatemi, w ognistym artykule redakcyjnym w swojej gazecie "Bakhtar-e Emruz" i publicznym przemówieniu, potępił szacha jako "kaprycznego i krwiożerczego", "sługa Brytyjczyków" i "złodzieja Bagdadu". 19 sierpnia biura gazety Fatemi zostały zaatakowane i spalone przez tłumy podżegane przez irańskiego agenta CIA. Później tego samego dnia druga próba zamachu stanu zakończyła się sukcesem. Gdy Mosaddegh został aresztowany, Fatemi ukrył się w kryjówce w Tudeh.