در روز دوشنبه ۱۵ آبان ۱۳۵۷ به دنبال استعفای جعفر شریف امامی و وخامت اوضاع کشور که به درگیریها و آتشسوزی بزرگی در تهران و شهرهای دیگر منجر شده بود، ارتشبد غلامرضا ازهاری رییس ستاد ارتش، کابینه نظامی تشکیل داد و وزیران خود را به شاه معرفی کرد. عصر همان روز بود که ارتشبد ازهاری کابینه ۹ نفره خود را که ۴ نفر از آنان وزیران دولت شریف امامی بودند و بقیه را فرماندهان نیروهای نظامی و انتظامی و امنیتی تشکیل میدادند، به این شرح به شاه معرفی کرد: امیرخسرو افشار قاسملو وزیر امور خارجه، ارتشبد رضا عظیمی وزیر جنگ، دکتر محمدرضا امین وزیر صنایع و معادن، ارتشبد قرهباغی وزیر کشور و سرپرست وزارت امور اقتصادی و دارایی، ارتشبد غلامعلی اویسی سرپرست وزارت کار و امور اجتماعی، سپهبد امیرحسین ربیعی سرپرست وزارت مسکن و شهرسازی، سپهبد ابوالحسن سعادتمند سرپرست وزارت اطلاعات و جهانگردی، سپهبد ایرج مقدم سرپرست وزارت نیرو، دکتر عزتالله همایونفر وزیر مشاور. ازهاری در نخستین روزهای ریاست بر دولت نظامی خود به علت مخالفت بعضی از وزرا با گشودن آتش به روی مردم، کمیتهای به نام بحران تشکیل داد و ریاست آن را به ارتشبد عظیمی، وزیر جنگ سپرد. در این کمیته، امیر خسرو افشار، قاسملو وزیر امور خارجه، دکتر عاملی تهرانی وزیر آموزش و پرورش، ارتشبد قرهباغی وزیر کشور، سپهبد ابوالحسن سعادتمند وزیر اطلاعات، سپهبد مقدم رئیس ساواک، سپهبد صمدنیا رئیس شهربانی، سپهبد محققی رئیس ژاندارمری و ارتشبد اویسی فرماندار نظامی تهران عضویت داشتند. وظیفه این کمیته، اخذ تصمیم درباره جنگهای خیابانی بود. ازهاری غیر از تشکیل کمیته بحران به تغییر استانداران اقدام کرد و اکثر استانهای کشور را به نظامیان سپرد. هرچند دوران ازهاری با نطق سرشار از استیصال و ظاهرا آشتیجویانه شاه آغاز شد اما به محض شروع به کار دولت تازه، بازداشتها آغاز و مطبوعات به محاق رفتند. در اعتراض به حضور نظامیان در دولت مطبوعات اعتصاب اعتراضی خود را آغاز کردند اما پیش از شروع اعتصاب مامورین فرمانداری نظامی دفاتر روزنامههای کیهان، اطلاعات و آیندگان را به تصرف خود درآوردند. دولت نظامی برای مدت یک هفته تمام مدارس را اعم از ابتدایی، متوسطه و عالی تعطیل و عده زیادی از نویسندگان جراید را دستگیر کرد. دولت نه تنها دفاتر مطبوعات را اشغال کرد که دفتر رادیو تلویزیون ملی ایران را اشغال و کلیه برنامههای این رسانه را نیز تحت کنترل گرفت، موضوعی که باعث شد کارکنان رادیو تلویزیون با صدور بیانیهای اعلام اعتصاب کرده و از مردم بخواهند تلویزیونهای خود را خاموش کنند. این محدودیتها تمام ماجرا نبود که دامنه برخورد حکومت نظامی حتی دامان گروهی از مقامات سابق رژیم پهلوی را نیز گرفت که در اولین روز زمامداری ارتشبد ازهاری، طبق ماده ۵ حکومت نظامی گروهی از بلندپایگان و مقامات عالیرتبه دولت که در بیست سال پایانی حکومت پهلوی، عهدهدار مشاغل مهم بودند بازداشت شدند. ارتشبد نعمت نصیری رییس سابق سازمان امنیت و گارد سلطنتی، دکتر منوچهر آزمون وزیر سابق مشاور، وزیر سابق کار و استاندار فارس، دکتر عبدالعظیم ولیان نایبالتولیه آستان قدس رضوی و وزیر سابق امور روستاها، دکتر داریوش همایون وزیر پیشین اطلاعات و جهانگردی و مدیر روزنامه آیندگان، سپهبد جعفرقلی صدری رییس سابق شهربانی، دکتر غلامرضا نیکپی سناتور و شهردار سابق تهران و وزیر سابق مشاور و آبادانی و مسکن، دکتر منوچهر تسلیمی وزیر پیشین بازرگانی، دکتر ایرج وحیدی وزیر پیشین کشاورزی، رضا صدقیانی وزیر پیشین تعاون و امور روستاها و استاندار سابق لرستان مرکزی و خوزستان، جمشید بزرگمهر رییس کلوپ شاهنشاهی، رضا شیخ بهایی معاون شهرداری تهران، حسن رسولی دبیر المپیک و حسین فولادی سرمایهدار از جمله افرادی بودند که در این موج بازداشتها روانه زندان شدند. همزمان سپهبد علیمحمد خادمی مدیرعامل سابق هواپیمایی ملی ایران که در لیست بازداشت حکومت نظامی قرار داشت، هنگام مراجعه مامورین به منزلش با اسلحه کمری خودکشی کرد. در دومین روز حکومت ازهاری، بازداشتها ادامه یافت و در جریان آن امیرعباس هویدا، وزیر سابق دربار و نخستوزیر اسبق نیز طبق ماده ۵ حکومت نظامی بازداشت شد. ساعت ۶ بعدازظهر ۱۶ آبان ۵۷ بود که سپهبد رحیمی لاریجانی معاون فرمانداری نظامی به منزل او رفته و دستور توقیف را به او ابلاغ کرد. هویدا در حالی که با دکتر سعید رییس مجلس شورای ملی و دکتر ناصر یگانه رییس دیوانعالی کشور مشغول مذاکره بود خود را تسلیم سپهبد رحیمی لاریجانی نمود و به اتفاق به سمت زندان اوین حرکت کردند. غلامحسین جهانشاهی وزیر اسبق بازرگانی و منوچهر پیروز استاندار پیشین فارس نیز از جمله افرادی بودند که در روزهای بعد بازداشت شدند. برخی فعالان سیاسی ملی از جمله داریوش فروهر و کریم سنجابی نیز از جمله افرادی بودند که طبق ماده ۵ حکومت نظامی بازداشت شدند، اما حدود یک ماه بعد آزاد شدند. ازهاری در مجلس سنا اعلام کرد که از این به بعد تمام مسئولیت مملکت به عهده اوست و شاه در امور مملکت دخالت نکرده است و در ضمن تاکید کرد دولت ملی که آیتالله خمینی میخواهد، در این مملکت امکان به وجود آمدن ندارد و اگر چنین شود مردم باید کودتای بزرگی را تحمل کنند. همزمان رییسجمهوری فرانسه، به درخواست ازهاری یکی از اعضای دفتر خود را به نوفللوشاتو فرستاد تا به امام پیغام دهد که فرانسه نمیتواند بیش از این تحمل کند که آیتالله خمینی از پاریس، مردم ایران را به شورش وادارد؛ اما با تلاش و پیگیری انقلابیون مقیم فرانسه و همراهی افکار عمومی، فشارها به نتیجهای نرسید. همان زمان بود که کارکنان بانک مرکزی، اسامی ۱۷۵ نفر را اعلام کردند که ظرف ۲ ماه شهریور و مهر ۵۷ یعنی در زمان دولت شریف امامی، معادل ۱۳ میلیارد تومان ارز خارج کردهاند. ازهاری ابتدا این خبر را تکذیب کرد اما بیاثر بود. ناچار موضوع را برای رسیدگی به دادسرا سپردند. نتیجه تحقیق مثبت بود و از آن پس، خروج خارجکنندگان ارز ممنوع شد. این در حالی بود که پیش از صدور این دستور، اکثر ممنوعالخروجیها فرار کرده بودند؛ خبری که انتشار آن باعث شد مردم وحشتزده، پولهای خود را از بانک بیرون بکشند. در دوران وی همچنین برخی چهرههای شاخص رژیم از جمله ژنرال اویسی فرماندار نظامی تهران و عامل کشتار ۱۷ شهریور، هوشنگ انصاری مدیرعامل شرکت ملی نفت، سناتور علی رضایی سرمایهدار مشهور و... با استعفا از سمتهایشان به بهانههای مختلف، برای همیشه از کشور خارج شدند. بر سر کار آمدن حکومت نظامی نه تنها آنچنان که محمدرضا شاه امیدوار بود به برقراری نظم و آرامش منتهی نشد که اعتراض را افزایش و راهپیماییها و اعتصابات را گسترش داد. تظاهرات روزهای تاسوعا و عاشورای ۵۷ و حمله مسلحانه چند نفر از نظامیان پادگان لویزان به سوی فرماندهانشان از جمله مهمترین وقایع دوران ریاست ازهاری بر کابینه بود. ازهاری با این همه مشکلات، دیگر توان اداره کشور را در خود نمیدید. اواخر آذرماه بود که ازهاری به دنبال یک سکته قلبی در بیمارستان بستری شد. البته او چندین بار از شاه درخواست استعفا کرد؛ اما مورد موافقت واقع نشد تا اینکه بر اثر حمله قلبی بستری شد. ۸ دیماه ۱۳۵۷ بود که آخرین جلسه دولت ارتشبد ازهاری تشکیل شد. در این جلسه که به دنبال کشته شدن کامران نجاتاللهی، استاد دانشگاه تشکیل شده بود، دکتر شمسالدین مفیدی، وزیر علوم به هنگام تشکیل هیات دولت به کشته شدن وی اعتراض کرد. وی که تصمیم به استعفا داشت موجب شد آخرین جلسه کابینه ازهاری همراه با تشنج و بینظمی باشد. ارتشبد ازهاری از دو روز قبل اعلام کرده بود که به دلیل مشکلات جسمی و بیماری نیاز به استراحت دارد و توانایی اداره کشور را ندارد. او سرانجام در روز ۱۰ دی ۱۳۵۷ برای چندمین بار استعفا داد که این بار به دلیل شرایط بد جسمانیاش مورد قبول شاه واقع و وی چند روز بعد از کشور خارج شد.