Türkiye’nin Arap ülkelerinin çıkarlarına aykırı bir siyaset izlemeyeceği konusunda güvence vermesine karşın, Mısır ve Suriye’nin başını çektiği Arap devletleri paktı tepkiyle karşıladılar. Paktı, Batı emperyalizminin bir aracı, İsrail’e hizmet eden bir örgüt olarak gören bu ülkeler, tepki olarak kendi aralarında savunma antlaşmaları imzaladılar. Bağdat Paktı, Türk-Arap ilişkilerini olumsuz etkilediği gibi, Sovyetler Birliği ile olan soğuk ilişkileri daha da gerginleştirdi. ABD’nin sadece gözlemci üye statüsünde kalıp katılmayışı nedeniyle askeri açıdan hiçbir zaman güçlü bir savunma örgütü olamayan Bağdat Paktı, Soğuk Savaş sırasında Mısır ve Suriye gibi radikal Arap ülkelerinin SSCB’ye yakınlaşmasına yol açtı. Türkiye’nin 1956’da İsrail ile diplomatik ilişkilerini kesmesi bile örgüte yeni bir Arap ülkesinin katılımını sağlayamadı. Öte yandan, pakt üyeliğiyle Arap Dünyası’nı karşısına alan Irak’ta Kral Faysal ile Nuri Said Paşa’nın devrilmesi, örgüt yapısını zayıflattı. Irak’ın 24 Mart 1959’da çekilmesiyle merkezi Ankara’ya taşınan paktın adı, 21 Ağustos 1959’da CENTO (Central Treaty Organisation-Merkezi Antlaşma Teşkilatı) olarak değiştirildi. Pakt yeni kimliğiyle bu tarihten itibaren ekonomik, kültürel ve teknik işbirliği alanlarına yöneldi.
1979’da önce İran’ın ardından da Pakistan’ın çekilmesiyle CENTO’nun varlığı sona erdi. 27 Mayıs 1960’ta işlevine son verilen II. TBMM binası, 1961-1979 yılları arasında CENTO’nun son genel merkezi olarak kullanılmıştır.