در مجلس شانزدهم، مصدّق، نماینده اوّل تهران، مبارزه خود را با شرکت نفت ایران و انگلیس ادامه داد و به خصوص با قرارداد الحاقی گس ـ گلشائیان به مخالفت برخاست.
در همین دوره مجلس تلاش دکتر مصدق و جبهه ملی و اقلیّت مجلس به ثمرنشست و در روز اوّل تیرماه 29 «کمیسیون نفت» برای رسیدگی به قرارداد نفت جنوب پاگرفت و تلاش برای ملّی کردن صنعت نفت آغازشد. در همان روزها شایعه نخست وزیری سپهبد رزم آرا بر سر زبانها افتاد. مصدق در برابر این شایعه آرام ننشست و با نخست وزیر شدن رزم آرا به مخالفت برخاست و گفت: «بنده مخالف هستم که یک رئیس ستاد ارتش رئیس الوزرا بشود... که نه معلومات و سابقه سیاسی و نه وجهه ملی و... نه معلومات حقوقی دارد. با شنل و چماق و چکمه نباید کسی نخست وزیر شود. بگویید من می ترسم. مگر من می ترسم؟ آن کسی که از مرگ نترسد از هیچ کس نمی ترسد».
علی منصور، نخست وزیر وقت، روز 5تیرماه استعفا داد و در همان روز شاه، بی آن که نظر مجلس را جویا شود، فرمان نخست وزیری سپهبد رزم آرا، رئیس ستاد ارتش، را صادرکرد. مصدّق در واکنش به این اقدام شاه، در سخنانی در مجلس گفت: «تا وداج (رگ گردن)... ما را قطع نکردند، با حکومتهای انفرادی و دیکتاتوری مخالفت می کنیم».
وقتی در روز 6تیرماه سپهبد رزم آرا با هیأت دولت خود وارد مجلس شد تا آنها را به مجلس معرفی کند، مصدق به شدّت به او اعتراض کرد و در همان حال ناگهان بیهوش شد و به زمین افتاد.
5ماه پس از آغاز نخست وزیری رزم آرا، مصدّق در جلسه 4 آذر 29 کمیسیون نفت، که ریاستش را به عهده داشت، پیشنهاد ملّی کردن صنعت نفت در سراسر کشور را، که به امضای نمایندگان جبهه ملی عضو این کمیسیون رسیده بود، مطرح کرد: «به نام سعادت ملت ایران و به منظور کمک به تأمین صلح جهانی، امضاکنندگان زیر پیشنهاد می نماییم که صنعت نفت در مناطق کشور، بدون استثنا، ملّی اعلام شود، یعنی عملیّات اکتشافی، استخراج و بهره برداری در دست ملّت ایران قرارگیرد».
«کمیسیون نفت» این پیشنهاد را نپذیرفت، ولی افکار عمومی به شدّت از آن حمایت کرد.
روز 4 اسفند سفیر انگلیس به سپهبد رزم آرا، نخست وزیر وقت، که مخالف ملّی شدن نفت بود و از پیشنهاد آمریکا مبنی بر تقسیم پنجاه ـ پنجاه عواید نفت بین ایران و انگلیس حمایت می کرد، اطّلاع داد که به هیچ وجه زیر بار ملی شدن صنعت نفت ایران نخواهدرفت.
روز 16اسفند، مصدّق در جلسه کمیسیون نفت به دولت رزم آرا و خود او به شدّت انتقادکرد و با اشاره به پشتیبانی ملّت ایران از پیشنهاد ملّی کردن نفت در سراسر کشور، اعلام کرد: «حکومتی را که به چنین پستیها و بنده صفتیها تن دردهد، ملت ایران قانونی نمی شناسد».
قبل از ظهر آن روز، سپهبد رزم آرا در مسجد سلطانی تهران توسط خلیل طهماسبی ترور شد. فردای آن روز، کمیسیون نفت با اتّفاق آرا، اصل ملّی شدن صنعت نفت را تصویب و، به صورت مادّه واحده پیشنهادی، به مجلس شورای ملی ارائه کرد.
مجلس شورا در روز 24 اسفند ماده واحده پیشنهادی کمیسیون نفت را به شرح زیر به تصویب رساند: «مادّه واحده ـ مجلس شورای ملی تصمیم مورّخ 17 اسفند 1329 کمیسیون مخصوص نفت را تأیید و با تمدید مدت موافقت می نماید».
روز 29 اسفند مجلس سنا اصل ملی شدن صنعت نفت را مورد تأیید قرارداد و به این ترتیب، صنعت نفت ایران بعد از حدود 50سال سلطه انگلیس بر آن، سرانجام ملّی شد.
متن این «اصل» چنین است: «به نام سعادت ملت ایران و به منظور کمک به تاٌمین صلح جهان... پیشنهاد می نماییم که صنعت نفت ایران در تمام مناطق کشور, بدون استثنا ملی اعلام شود, یعنی تمام عملیات اکتشاف و استخراج و بهره برداری در دست دولت قرارگیرد».
دکتر مصدق می نویسد: «ملی شدن صنعت نفت در سراسر کشور ابتکار شادروان دکتر حسین فاطمی است که چون کمیسیون نفت مجلس شورای ملی پس از چند ماه مذاکره و مباحثه نتوانست راجع به استیفای حق ملت از شرکت نفت انگلیس و ایران تصمیمی اتّخاذ کند, دکتر فاطمی با من, که رئیس کمیسیون بودم مذاکره نمود و گفت با وضعی که در این مملکت وجود دارد استیفای حق ملت کاری است بسیار مشکل, خصوصاً که دولت انگلیس مالک اکثریت سهام شرکت است و به عنوان مالیات بردرآمد هم هر سال مبلغ مهمی از شرکت استفاده می کند... بنابراین اول باید در فکر آتیه بود که از مال ملت بیش از این سوء استفاده نکنند و عوائد نفت هرچه هست نصیب ملت ایران بشود... همان طور که کشور انگلیس بعضی از صنایع خود را ملی کرده است برای این که منافع آن نصیب ملت بشود, ایران هم نفت خود را در سراسر کشور ملی کند تا دنیا بداند که نمایندگان جبهه ملی جز آسایش مردم چیزی نمی خواهند و با هیچ سیاستی سازش ندارند» («خاطرات و تألّمات مصدق, به قلم دکتر مصدق, انتشارات علمی, تهران, چاپ سوم, 1365).
دکتر مصدق کمتر از چهل روز پس از تصویب «اصل ملی شدن صنعت نفت» در روز هفتم اردیبهشت 1330به نخست وزیری برگزیده شد.
