في 9 مارس 2009، أعلن موسوي ترشحه لمنصب الرئاسة في إيران، وفي 16 من الشهر نفسه أعلن محمد خاتمي انسحابه من ترشحه السابق، ودعمه لمير حسين موسوي.
في يونيو 2009، أعلن فوز محمود أحمدي نجاد بالانتخابات الإيرانية، بعد حصوله على 63% من أصوات الناخبين، وتفوقه على المرشح الإصلاحي مير حسين موسوي رئيس الوزراء الأسبق، والذي حصل على 33.8%، ومحسن رضائي أمين عام مجمع تشخيص مصلحة النظام رئيس الحرس الثوري الأسبق، الذي حصل على 1.7%، والشيخ مهدي كروبي رئيس مجلس الشورى الأسبق الذي حصل على 0.9% وفقا للنتائج الرسمية لوزارة الداخلية.
فبمجرد إعلان النتيجة وفوز التيار المحافظ اندلعت في المدن الإيرانية الرئيسية موجة عارمة من الاحتجاجات والمظاهرات قادها موسوي، بمعاونة رضائي وكروبي، حيث رفض موسوي النتائج وأكد أنها مزورة، وأعلن نفسه الفائز بالانتخابات، ونظمت مظاهرات كبرى أمام السفارات الإيرانية في تركيا ودبي وباريس وبرلين ولندن وروما وسيدني وفيينا ولاهاي.
وسقط العشرات من القتلى والجرحى في حمى المظاهرات، والتي اعتمد فيها اللون الأخضر كرمز للاحتجاج، وكان أبرز القتلى الشابة «ندا أغا سلطان» على يد قوات الحرس الثوري في 20 يونيو، وأصبحت رمزًا للاحتجاجات الإيرانية. وتم اعتقال المئات من المعارضين والمسئولين الإصلاحيين ومحاكمتهم وعلى رأسهم محمد علي أبطحي، عبد الله رمضان زاده، بهزاد نبوي، محسن أمين زاده، محسن مير دامادي، ومحمد عطار يانفار.
واتهمت السلطات الإيرانية الدول الغربية، وعلى رأسها بريطانيا وفرنسا بدعم حركات الاحتجاج، وعلى إثر ذلك اعتقلت عددًا من الأجانب في طهران بتهمة المشاركة وتأجيج المظاهرات. لكن ومع استمرار الضغوط أعلن مجلس صيانة الدستور في 16 يونيو قيامه بفرز جزئي للأصوات للتحقق من الاتهامات بالتزوير، وخلص في 29 يونيو إلى فوز نجاد، وتم التصديق على ذلك من قبل البرلمان الإيراني في الخامس من أغسطس2009.
تدخل المرشد الأعلى آية الله علي خامنئي في الأزمة ودعواته للإيرانيين للتوحد وراء أحمدي نجاد الذي وصف انتصاره بأنه «تقييم إلهي»، لم يسفر عن أي نتيجة سوى المزيد من القمع ضد المعارضين، واستمرت تداعيات الأزمة في التضخم إلى وقتنا الراهن حتى صارت ككرة الثلج، بل وصل الأمر إلى قيام متظاهرين بكسر أحد المحرمات السياسية الإيرانية وأحرقوا صور الإمام الخميني مؤسس الجمهورية الإسلامية والمرشد الحالي علي خامنئي في ذكرى يوم الطالب أوائل ديسمبر2009 ووصف المتظاهرون الرئيس أحمدي نجاد بـ«الدكتاتور» وهتفوا: «الموت للطاغية.. سواء كان الشاه أو الزعيم».
كما تجددت الاشتباكات بين الشرطة وأنصار المعارضة مرة أخرى قبل حفل تأبين المعارض الأبرز، أحد كبار المراجع الشيعية آية الله حسين علي منتظري، الذي توفي في 19 ديسمبر 2009، وكان من أشد المنتقدين للرئيس نجاد واتهم حكومته بممارسة الدكتاتورية.
وفي أعقاب المظاهرات الإيرانية التي أطلق عليها الحركة الخضراء، طالب ممثل الولي الفقيه في الجمهورية الإسلامية آية الله علي خامنئي، في مؤسسة الشهيد حجة الإسلام محمد حسين رحيميان بإعدام زعماء الإصلاح مير حسين موسوي ومهدي كروبي والرئيس السابق محمد خاتمي، وقال: إن القرآن يؤيد إعدامهم وبأبشع الطرق باعتبارهم "رءوس الفتنة".
وكان رحيميان معاونًا لمهدي كروبي ممثل الإمام الخميني الراحل في مؤسسة الشهيد، وقد نادى، بإنزال عقوبة الإعدام بكروبي وبمير حسين موسوي والرئيس السابق محمد خاتمي وسماهم "رءوس الفتنة"، بعد مظاهرات محسوبة في طهران ومدن إيرانية أخرى.
وفي يناير 2010 أطلق الزعيم الإصلاحي مير حسين موسوي مبادرة لحل الأزمة الراهنة في إيران بعد أحداث عاشوراء، أكد خبراء ومحللون سياسيون أن إيران قد أصبحت على حافة الانقسام بسبب أحداث العنف، التي تشهدها حاليًا بين المعارضة والنظام الحاكم، والتي أدت إلى تدخل مباشر من قوات الحرس الثوري وقوات التعبئة الشعبية "الباسيج"، وهو التدخل الذي كانت نتيجته اعتقال 500 من المتظاهرين المعارضين والرافضين لسياسة الرئيس الإيراني أحمدي نجاد وقتل 15 متظاهرًا .
وتضمنت مبادرة موسوي حلًا يتلخص في خمس نقاط هي أن تعلن الحكومة مسئوليتها أمام الشعب والبرلمان والسلطة القضائية، وأن تعمل في إطار القانون، وأن يتم إعداد قانون جديد للانتخابات يضمن منافسة نزيهة وعادلة، وأن يتم الإفراج عن جميع السجناء وإعادة الاعتبار لهم.
إضافة إلى ضمان حرية الصحافة والتعبير عن الرأي، والسماح بإعادة إصدار الصحف الموقوفة وتهيئة مناخ مناسب لتواجدها، والاعتراف بحقوق الشعب في التجمعات القانونية، وإطلاق حرية العمل الحزبي وفق القانون.