На 1 юни 1944 г. Иван Багрянов поема поста министър-председател на България, заменяйки подалия оставка Добри Божилов.
Управлението на премиера Добри Божилов приключва под натиска на влошаващата се военно-политическа ситуация за Германия и нейните съюзници през Втората световна война.
Назначаването на Иван Багрянов е опит на регентството да намери фигура, която да започне преговори за мир със САЩ и Великобритания и да дистанцира страната от Третия райх.
Правителството на Багрянов обявява политика на "външен неутралитет" и започва амнистия на политически затворници, но не успява да предотврати навлизането на съветските войски в страната през септември същата година.
Съдбата на правителството и на самия Иван Багрянов е трагична, белязана от радикалната политическа промяна в България в края на 1944 г. Иван Багрянов е осъден на смърт и екзекутиран, а по-голямата част от неговите министри споделят същата съдба.
Кабинетът на Багрянов се оттегля официално на 2 септември 1944 г. Този ход цели да отстъпи място на правителството на Константин Муравиев. Това е последен дипломатически опит на регентството да спре настъплението на Червената армия.
След комунистическия преврат на 9 септември 1944 г., Багрянов и членовете на неговия кабинет са арестувани от новата власт на Отечествения фронт. Бившият премиер и министрите му са изправени пред Първи върховен състав на Народния съд. Новата власт ги обвинява за провеждането на "двулична политика" и за въвличането на страната в национална катастрофа.
На 1 февруари 1945 г. съдът издава окончателни смъртни присъди без право на обжалване.
В нощта на 1 срещу 2 февруари 1945 г. Иван Багрянов е разстрелян в района на Софийските централни гробища. Заедно с него са екзекутирани тримата бивши регенти, 22-ма министри от неговия кабинет и десетки депутати.
През август 1996 г., десетилетия след падането на комунистическия режим, присъдите на Първи върховен състав са изцяло отменени и анулирани от Върховния съд на Република България.
Сърдечната връзка между Иван Багрянов и княгиня Евдокия остава в българската история като една от най-драматичните и невъзможни любовни истории на Третото българско царство. Поради строгите династични правила и категоричната забрана от страна на цар Фердинанд I, двамата така и не успяват да сключат брак, въпреки силните чувства, които ги свързват в младостта им.
Младият и красив офицер Иван Багрянов (син на чифликчия от Разградско) става адютант на цар Фердинанд по стечение на обстоятелствата, след като прави впечатление на монарха със смелото си и доблестно поведение. Багрянов заживява в двореца и бързо се сприятелява с младите князе Борис и Кирил, на които преподава артилерийска подготовка. В тази среда 17-годишната тогава княгиня Евдокия се влюбва силно в обаятелния офицер, а чувствата бързо се оказват споделени.
Разбирайки за намеренията на дъщеря си да се омъжи за българския офицер, царят реагира с огромен гняв. Според Търновската конституция и европейските монархически традиции, членовете на царското семейство могат да сключват бракове само с представители на други чуждестранни кралски династии. Брак с обикновен български гражданин, макар и офицер, е абсолютно изключен.
За да прекрати връзката им, цар Фердинанд незабавно отстранява Багрянов от двореца и го изпраща на фронта по време на Първата световна война. Въпреки че любовната им връзка е прекъсната, Иван Багрянов остава изключително близък приятел с цар Борис III и продължава да бъде част от близкия кръг на двореца. Княгиня Евдокия остава неомъжена до края на живота си. Според много историци, невъзможността да бъде с мъжа, когото обича, оставя дълбок отпечатък върху личния ѝ живот и тя се посвещава изцяло на благотворителност, изкуство и подкрепа на своя брат – цар Борис III.