۱۹ آبان ۱۳۳۳ دکتر سیدحسین فاطمی مدیر روزنامه باختر امروز و وزیر امور خارجه دولت دکتر مصدق، بعد از ماه‌ها بازداشت، تیرباران شد.
مصدق بعد از مرگ دکتر فاطمی گفت: “اگر ملی شدن نفت خدمت بزرگی است از آن کسی که اول این پیشنهاد را نمود باید سپاسگزاری کرد و آن کس شهید راه وطن دکتر حسین فاطمی است. ..”
فاطمی سه سال پیشتر در ٢٣ بهمن ١٣٣٠ در مراسم بزرگداشت محمد مسعود نیز مورد اصابت گلوله محمد مهدی عبدخدایی عضو ۱۶ ساله فدائیان اسلام قرار گرفت و آثار این جراحت تا آخر عمر او را آزار می‌داد. حتی پس از انتقال به بیمارستان نیز فاطمی دوباره مورد سوء قصد قرار می‌گیرد. نیمه شب عده‌ای وارد اطاق شده مشغول برداشتن پانسمان و پاره کردن بخیه‌هایش می شوند. دکتر فاطمی هنوز در حالت بیهوشی پس از عمل بود. پرستار مراقب سر می‌رسد و قاتلان می‌گریزند. فاطمی بار دیگر تحت عمل جراحی قرار می‌گیرد.
پس از ترور، هنگامی که فاطمی را غرقه در خون به بیمارستان می‌بردند. در راه به همراهانش گفته بود: «دیدید بالاخره انگلیسی‌ها مرا کشتند.» همچنین در نخستین مقاله‌ی که پس از ترور نافرجامش در باختر امروز نوشت گفت: «این گلوله‌ی اینتلیجنت سرویس بر پایداری و استقامت من صدچندان افزود و مرا در راه خدمت به میهن عزیزم سرسخت‌تر و آهنین‌تر و فداکارتر نمود.»
پس از پیروزی کودتا گران در ۲۸ مرداد، رژیم بیشتر از هرکس به دنبال دکتر فاطمی بود.چرچیل طی نامه محرمانه ای به تاریخ ۳۰ سپتامبر ۱۹۵۳ از شاه می‌خواهد حال که مصدق در کودتا کشته نشده است از اعدام اوصرف نظر کند، اما در باره دکتر فاطمی چنین می‌نویسد: برای فاطمی بهترین جواب اعدام است تا زمانی که این افراد زنده و در ایران هستند امکان ضد کودتا وجود دارد…
سر دنیس رایت سفیر بازگشته انگلیس به تیمور بختیار چنین می‌گوید: در نخستین فرصت مشتی به دهان او بکوب تا بداند هیبت امپراطوری بازی کردنی نیست!
شاه در ملاقات با کرومیت روزولت مامور سیا و عامل کودتای ۲۸مرداد جنین می‌گوید: من تاج وتختم را مدیون خدا، ملتم، ارتشم و شخص شما هستم…و درباره نحوه برخورد با مصدق و یارانش برای مصدق ۳ سال و برای ریاحی ۲ سال زندان در نظر می‌گیرد و در ادامه چنین می‌گوید: فقط یک استثنا وجود دارد و او دکتر حسین فاطمی است… او پس از دستگیری اعدام خواهد شد.
سرگرد مولوی هنگام دستگیری با هفت تیر بر سر دکتر فاطمی می‌کوبد و با همان لباس منزل او را به نزد نصیری می‌برد. نصیری شروع به بددهنی می‌کند. دکتر فاطمی در جواب ناسزای نصیری می‌گوید تیمسار شما مودب‌تر صحبت کنید. نصیری در جواب چنان با مشت به صورت او می‌کوبد که تمام صورت و لباس فاطمی پر خون می‌شود و دماغش می‌شکند. سرگرد مولوی همان روز به پاس دستگیری فاطمی درجه سرهنگی می‌گیرد. اشرف پهلوی نیز چون ماده گرازی خشمگین است مصرانه ازتیموربختیار می‌خواهد که سریعتر فاطمی را به قتل برساند. او در دفتر تیمور بختیار اسلحه‌اش را به سمت سر دکتر فاطمی نشانه می‌رود و سپس به سقف شلیک می‌کند که موجب وحشت شدید دکتر فاطمی می‌شود.
بعدتر هنگامی که دکتر فاطمی را از شهربانی می‌آورند شعبان بی‌مخ و دارودسته اوباش‌اش با هماهنگی تیمور بختیار پای پله‌های شهربانی با چاقو بر سر دکتر می‌ریزند و اگر فداکاری خواهر از جان گذشته‌اش خانم سلطنت فاطمی نبود کار او را همان جا می‌ساختند. اما خواهر از جان گذشته خود را بر روی او می‌اندازد و در این مراحم ملوکانه چندین ضربه چاقو نصیب او و چندین ضربه هم نصیب دکترفاطمی می‌شود. این جراحات حال دکترفاطمی بیمار را وخیمتر می‌نماید. این خبر همچنین به تمام جهان مخابره می‌شود و شاه برای جلوگیری از افتضاح بیشتر دستور می‌دهد فاطمی را تا برگزاری دادگاه زنده نگه دارند.
حکم اعدام دکتر فاطمی قبلا تائید شده بود اما دربار می‌خواست از او توبه نامه‌ای هم بگیردو سرهنگ زیبایی او را به شدت تحت فشار می‌گذاشت. از جمله اقدامات آنها این بود: هنگامی که فاطمی می‌خواست کمی بخوابد ناگهان سر و صدای شدیدی به راه می‌انداختند و خواب را بر او حرام می‌کردند. دکتر فاطمی در این هنگام در تب می‌سوخت فشار خون و ضربان قلب بسیار بدی هم داشت و جلادان به جای مداوای او اتاقش را بسیار گرم می‌کردند و دکتر فاطمی به شدت عرق می‌کرد و بعد ناگهان در را باز می‌کردند و او از سرما می‌لرزید.
روز ۷ مهر ماه ۱۳۳۳ دکتر فاطمی را که از درد به خود می‌پیچید روی برانکارد به دادگاه نظامی منتقل کردند. وکیل او سرتیپ قلعه‌بیگی از دادگاه خواست تا قاضی و دادستان از محل زندان که نزدیک محل دادگاه هم بود دیدن کرده و آثار استفراغ خون شب قبل دکتر فاطمی را مشاهده نمایند تا ثابت شود که محاکمه فاطمی در چنین شرایطی غیرقانونی است. اما پزشکان خائن اعلام نمودند که او در سلامت است و وکیل او نیز پس از زمان تنفس دیگر به دادگاه بازنگشت.
برای آن که سریعتر کار تمام شود دادگاه دکتر شایگان و مهندس رضوی را که حتی تا آن موقع پرونده را ندیده بودند به عنوان وکیل تسخیریش انتخاب کرد. آزموده جلاد و منفور که او را «آ یشمن ایران» نیز نامیدند از دادگاه خواست تا محاکمه غیر علنی باشد، در حالی که حتی محاکمه مصدق نیز علنی بود. سرانجام حکم فرمایشی اعدام دکتر فاطمی صادر شد. تقاضای فرجام نیز رد شد. فاطمی زمان اعدام قادر نبود با پای خویش به محل تیرباران برود، چرا که به وحشیانه‌ترین شکل مورد ضرب و شتم و شکنجه قرار گرفته بود و پیکر بیمارش هنگام اعدام در تب ۴۰ درجه می‌سوخت. دو سرباز او را به قتلگاه کشاندند. دکتر فاطمی هنگام مرگ ۳۷ سال بیشتر نداشت. او هنوز جوانترین وزیر امورخارجه ایران در تاریخ است.
