Het linkse beleid van president Goulart wekte echter ergernis op bij de conservatieve burgerij en het leger. Overigens maakte men zich ook zorgen over de corruptie en de zelfverrijking van president Goulart[2]. Op 31 maart1964 brak een door officieren gesteunde militaire opstand uit tegen de president. De opstand breidde zich uit en op 1 april 1964 rukten militaire eenheden, gesteund door de burgerlijke autoriteiten, op naar Rio de Janeiro. President Goulart vluchtte daarop naar Uruguay[3]. Na de vlucht van Goulart, die overigens weigerde om af te treden[3], werd Ranieri Mazzilli voor de tweede maal waarnemend president (1 april 1964 - 8 april 1964). Opnieuw bezat Mazzilli geen werkelijke macht, die lag in handen van een militaire junta, Opperste Revolutionaire Commando (Portugees: Comando Supremo de Revolução) genaamd. Brazilië werd geleid door generaal Artur da Costa Silva (landmacht), admiraal Augusto Rademaker Grünewald (marine) en brigadier Francisco de Assis Correia de Melo (luchtmacht). Op 8 april 1964 werd maarschalkHumberto de Alencar Castelo Branco president.
Pascoal Ranieri Mazzilli overleed in 1975 op 64-jarige leeftijd.