هنگامی که در اول تیر ماه 1320 آلمان به شوروی حمله کرد اهمیت استراتژیک ایران چند برابر شد.
هدف آلمانیها خرد کردن نیروهای دفاعی شوروی، تصرف مسکو و لنینگراد و کییف و رسیدن به چاههای نفت قفقاز بود و قصد داشتند پس از آن سپاه آفریقایی آلمان انگلیسیها را در مصر در هم کوبید با ارتش اعزامی آنان به روسیه در ایران تلاقی نموده و هر دو ارتش در معیت یکدیگر به هندوستان حملهور شوند و با تصرف ذخایر نفتخیز جنوب ایران و منابع حیاتی هند امپراطوری انگلیسی را به زانو درآورند. در برابر این خطر عظیم انگلستان بیدرنگ دست دوستی به سوی شوروی دراز کرد و به رغم آن دشمنیهای گذشته و اختلافات سیاسی و مسلکی حاضر شد و با روسیه در یک صف قرار گیرد.
نیاز مبرم شورویها که در در زیر ضربات کوبنده ارتش هیلتری قرار داشتند به اسلحه و مهمات و دارو نیاز انگلیسیها به حفظ کانال سوئز و چاههای نفت جنوب ایران موجب گردید که زمینه اتحاد و همکاری بین دو کشور فراهم شود. به موجب آن هنگامی که مساله رساندن اسلحه و مهمات به جبهه روسیه مطرح شد انگلیسیها راه ایران را که مطمئنترین و کوتاهترین راه بود و راهآهن سراسری آن از خلیج فارس به دریای خزر مطمئنترین وسیله نقلیه به شمار میرفت پیشنهاد کردند.
ابتدا روسها در حمله به ایران تردید داشتند زیرا تصور میکردند ایران دارای ارتش مرزی مدرن و مجهز به جدیدترین سلاحهاست و آنها قادر نیستند در دو جبهه به جنگ بپردازند ولی انگلیسیها توجه به شناختی که از ماهیت رژیم و ارتش ایران داشتند در این خصوص به آنها اطمینان کافی دادند که ارتش ایران ظرف چند روز متلاشی خواهد شد.
ارتش ایران که عمدتاً برای سرکوبی جریانات مخالف محلی و حفظ امنیت داخلی سازمان یافته و و تجهیز شده بود، قدرت مقابله با نیروهای انگلیسی و روسی را نداشت. ضمناً شخص رضا شاه شاید تصور نمیکرد که علیرغم هماهنگی کامل وی و دولتش تا آخرین روز با حکومت بریتانیا، این دولت وجود 700 کارشناس آلمانی را بتواند بهانهای برای حمله متفقین به ایران بنماید.
به همین جهت وقتی در سوم شهریور 1320 نیروهای شوروی انگلستان از شمال و جنوب به ایران حملهور شدند به شدت غافلگیر شد. همچنین احتمال دارد که برداشت شخص رضا شاه این بوده باشد که انگلستان هیچگاه اجازه نخواهد داد اتحاد شوروی بر مناطق شمال ایران مسلط شود و با این کار خود، کمونیسم را بر ایران مسلط کند و سراسر خاورمیانه و هندوستان را آلوده سازد.
از طرفی پیشرفت برقآسای ارتش آلمان در جبهه روسیه (رسیدن به ماورای قفقاز)، و شمال آفریقا (رسیدن به مصر) و خطر پیشروی سریع آنها به سمت خاورمیانه، انگلستان را بر آن داشت که برای حفظ چاههای نفت ایران و خلیج فارس (بزرگترین منبع انرژی انگلستان در جنگ) و هندوستان (بزرگترین منبع تأمین نیروی انسانی و برخی نیازهای اقتصاد انگلیس در جنگ)، خطوط دفاعی مستحکمی در منطقه ایجاد کند.
عملیات نظامی حمله به ایران سه روز به طول نینجامد و در 5 شهریور دستور ترک مخاصمه صادر شد. در نهم شهریور ارتشهای شوروی و انگلیس در قزوین به یکدیگر پیوستند و دو دولت ابتدا تخلیه اتباع آلمانی و سپس تحویل آنها را به قوای متفقین خواستار شدند. رضا شاه در 25 شهریور 1320 استعفا داد و با اسکورت به بندرعباس رفت و در آنجا سوار کشتی انگلیسی بندرا شد که او را ابتدا به جزیره موریس و پی از چند ماه به ژوهانسبورگ منتقل کرد و در سوم مردادماه 1323 در همانجا درگذشت.
اعلام سلطنت جدید مصادف با اشغال تهران از سوی قوای متفقین گردید. شورویها ایالات شمالی ایران را تحت اشغال درآورده و علیرغم تعهد و تضمینی که پیش از اشغال ایران در مورد «حفظ استقلال و تمامیت اراضی ایران» به انگلیس داده بودند، یکبار دیگر نقشه تقسیم ایران به مناطق اشغالی و نفود را در سر میپروراندند.
انگلیسیها که از قبل متوجه نقشههای احتمالی متفقین روسی برای اشغال دراز مدت شمال ایران بودند، درصدد برآمدند برای اینکه دست آنها را از منابع نفت جنوب و آبهای خلیجفارس دور سازند علاوه بر توافقات پشت پرده قبل از اشغال، یک پیمان اتحاد سه جانبه بین ایران، انگلستان و شوروی ببندند تا اشغال خاک ایران به صورت اقامت دوستانه قوای متفقین درآید و ضمناً دولتین متعهد شوند شش ماه پس از پایان جنگ خاک ایران را تخلیه نمایند.
پیمان سه جانبه بر همین اساس در لندن تنظیم شد و ترجمه فارسی آن برای دفاع در برابر مجلس شورای ملی در اختیار فروغی نهاده شد که پس از مذاکراتی که سه ماه در مجلس به طول انجامید سرانجام به تصویب رسید و پیمان در 9 بهمن 1320 به امضای سفرای روس و انگلیس و وزیر خارجه ایران رسید.
برای کنترل بیشتر قوای شوروی در ایران و ایجاد تضمینهای بیشتر برای خروج آنها از ایران پس از پایان جنگ، انگلیسیها که اداره امور راهآهن سراسری ایران را بر عهده گرفته بودند به بهانه اینکه جبهههای مختلف به شدت درگیر هستند و نمیتوانند ان طور که باید محصولات نظامی را به جبهه روسیه برسانند، پس از آنکه دولت آمریکا به دنبال واقعه پرل هاربور در 7 دسامبر 1941 وارد جنگ شد، به آن کشور پیشنهاد کردند که به ظاهر در بر عهده گرفتن امر کمکرسانی به شوروی در اشغال ایران شرکت کنند، آمریکاییها پیشنهاد را پذیرفتند و نیرویی به نام «فرماندهی خلیج فارس» تأسیس و در حدود 30 هزار افسر و سرباز و درجهدار متخصص حمل و نقل به ایران فرستاده و امر ارسال اسلحه و مهمات به روسیه را در دست گرفتند.
شکست ارتش آفریقایی آلمان در نوامبر 1942 و شکست ارتش ششم آلمان در استالینگراد در سوم فوریه 1943 نقطه عطفی در روابط ایران با متفقین به شمار میرفت زیرا از آن پس ورق برگشت و آلمانیها نه تنها در جبهه شوروی و شمال آفریقا شروع به عقبنشینی کردند بلکه احتمال هرگونه خطری از جانب آلمان برای ایران از بین رفت و دیگر نیازی به حفظ ظاهر بیطرفی ایران در جنگ نبود، لذا متفقین از ایران خواستند که به آلمان اعلان جنگ بدهد تا بتواند پس از جنگ در کنفرانسهای صلح شرکت و از مزایای دول فاتح استفاده کند.
در نتیجه ایران در 17 شهریور 1322 به آلمان اعلان جنگ داد و در 22 شهریور اعلامیه ملل متحد را امضا کرد. به طور کلی در خاتمه سالهای 1320 تا 1322 (دوران حاکمیت تزلزل سلطه) دولت بریتانیا در طول دوران اشغال ایران، برای حفظ منافع استراتژیک، و سلطه خود در ایران به شکل تاکتیکی و موقتی بخشی از مسئولیتها و اختیارات خود را در ایران به شوروی و آمریکا واگذار کرد. اشغال نظامی شمال ایران و نه حاکمیت سیاسی را به شوروی و اداره راهآهن و امور مالی و اقتصادی ایران را به آمریکای ثروتمند واگذار کرد.
ولی در عین حال، با در دست داشتن پارلمان در مجلس چهاردهم به رهبری سید ضیاءالدین طباطبایی(نخستوزیر دوران کودتای سوم اسفند و روی کار آمدن کابینههای مطیع و استانداران سرسپرده با حفظ حاکمیت و سلطه سیاسی منافع اقتصادی و استراتژیک خود را در ایران حفظ میکرد.