Su toma de posesión se llevó a cabo en el Estadio de la Revolución, hoy conocido como Doroteo Guamuch. En su discurso dijo que su gobierno se proponía impulsar el desarrollo económico de Guatemala y exhortó a los sectores populares y grupos políticos que mantuvieran vivo el espíritu de la democracia.
En 1952 impulsó una Reforma Agraria que le valió la oposición de terratenientes, sobre todo de la United Fruit Company (Ufco), empresa estadounidense que era dueña del ferrocarril y cuyas tierras ociosas serían expropiadas. El gobierno les pagaría el valor declarado por ellas.
Fue así como su gobierno fue señalado de ser una avanzada comunista. En la novela Tiempos recios, del ícono liberal Mario Vagas Llosa, se relatan algunas claves de cómo los intereses privados de la Ufco llevaron a una intervención armada dirigida por Carlos Castillo Armas, líder de la rebelión por la muerte del coronel Francisco Javier Arana, ocurrida en 1949 y por la cual se señalaba como principal beneficiado político a Árbenz.
En febrero de 1954, Árbenz solicitó a los partidos políticos que se unificaran ante los ataques de que estaban siendo objeto. La avanzada revolucionaria ingresó al país desde Honduras, con apoyo de aviones estadounidenses.
El 19 de junio de 1954 se confirmó que aviones piratas habían incursionado en la capital y que dispararon indiscriminadamente, lo cual dejó varias víctimas. Ese día, en su discurso, el presidente dijo: “Frente a mi mesa de trabajo tengo un manifiesto de las llamadas agrupaciones anticomunistas firmado en la ciudad de Guatemala el 20 de mayo recién pasado en el cual han declarado alzarse en rebelión contra el gobierno de Guatemala, más o menos, unos cuarenta conocidos e impenitentes conspiradores al servicio remunerado de la United Fruit Company”.
El gobierno emprendió una ofensiva internacional para tratar de denunciar lo que estaba ocurriendo, pero nadie intervino. Fue así como el 27 de junio de 1954, Jacobo Árbenz renuncia a la presidencia.
“Todos sabemos cómo han bombardeado ciudades, inmolando mujeres, niños y ancianos, así como han asesinado a los representantes de los trabajadores campesinos en las poblaciones que han ocupado especialmente en Bananera, en donde una expedición punitiva acabó con los representantes sindicales”, indicó en su discurso de dimisión por radio.
Luego hizo ver que su gobierno había sido señalado de comunista y por más esfuerzos que había hecho, no pudo desvanecer esa idea. Mencionó que al tomar su determinación no pensó más que en el pueblo y que contribuiría a salvar mucho de lo que se había conquistado en los pasados años de la revolución. Árbenz dejó en el poder al coronel Carlos Enrique Díaz, quien también tuvo que salir del gobierno. Hubo cuatro juntas de gobierno y finalmente asumió la presidencia Carlos Castillo Armas.
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Documentos desclasificados de Estados Unidos en 1997 dieron cuenta de que en 1954, la Agencia Central de Inteligencia de EE.UU., CIA, condujo una operación denominada PB Success en contra del gobierno de Jacobo Árbenz Guzmán, la cual contenía elementos de guerra psicológica y una invasión armada con el fin de derrocarlo.