پس از مذاکرات شورای امنیت و پیشنهاد بانک جهانی که گرهی از مشکل گشوده نشد، انگلیس در چهارم بهمن ۱۳۳۰، شکایت خود مبنی بر مغایرت ملی شدن نفت با قوانین بین‌المللی و تقاضای محکومیت ایران، به‌خاطر اجرای خلع‌ید را به دیوان دادگستری لاهه تسلیم کرد. دکتر مصدق به حسین نواب وزیرمختار ایران در هلند دستور داد تا مهلت یک ماهه‌ای را از دادگاه درخواست کند. حسین نواب همچنین لایحه دفاعی مقدماتی ایران را با کمک پروفسور سل تهیه کرد ولی چون او به علت کسالت از پذیرش مدافعات حضوری امتناع کرد، این مسوولیت را پروفسور هنری رولن، استاد حقوق بین‌الملل در دانشگاه بروکسل و رئیس پیشین مجلس سنای بلژیک بر عهده گرفت. ۴خرداد ۱۳۳۱ دکتر مصدق در نامه‌ای به مجلس تصمیم خود را بر عزیمت به لاهه اعلام کرد. روز ۷ خرداد دکتر مصدق در راس هیاتی عازم لاهه شد. روز ۱۹ خرداد در اولین جلسه دادگاه با شرح توطئه‌های دولت انگلیس گفت: «در نزد ما ایرانیان تشویش جلوگیری از هرگونه عملی که در حکم مداخله در صلاحیت ملی باشد شدید‌تر از سایر ملل است.... کشور ما میدان رقابت سیاست‌های استعماری بوده و ضمنا پی برده‌ایم که متاسفانه، به‌رغم آن همه امید و آرزو جامعه ملل و سازمان ملل متحد نتوانسته‌اند به این وضع اسفناک که شرکت سابق نفت ایران و انگلیس در پنجاه سال اخیر مظهر برجسته آن بود، خاتمه دهد.  روز سوم تیر دکتر مصدق به تهران مراجعت کرد و دادگاه لاهه پس از دوازده جلسه وارد شور شده و بالاخره در ۳۱ تیرماه ۱۳۳۱ با ۹ رای مخالف در برابر ۵۶ رای موافق، حکم خود را مبنی بر عدم صلاحیت دیوان دادگستری بین‌المللی در رسیدگی به دادخواست انگلستان صادر کرد.