Haziran 1680’de vezir olan Fazıl Mustafa Paşa, 1683’te Niğbolu sancağı da verilmek suretiyle Silistre (Özü) valisi ve Lehistan serdarı oldu. Lakin veziriazam Kara Mustafa Paşanın katli üzerine bu da gözden düşerek aynı yıl serdarlıktan azl olunup, emekli edildi. Kendisine Azaz ve Kilis sancakları arpalık olarak verildi. 1684 sonlarında Sakız muhafızlığına gönderilen Mustafa Paşa, 1686’da Boğaz muhafızı olup, kapıkulu ocaklarının cephede isyanı ve İstanbul’a hareketleri sırasında sadaret kaymakamlığıyle İstanbul’a davet olundu (1687). Bu sırada padişah bulunan Sultan Dördüncü Mehmed Hana karşı orduda bir isyan hareketi meydana gelmişti. Bu isyan ateşinin önüne geçilemediğinden, ordu daha İstanbul’a girmeden alınan tedbirlerle Dördüncü Mehmed Han hal edilip yerine kardeşi İkinci Süleyman Han padişah yapıldı.
Bu sırada veziriazam olan Siyavuş Paşanın katline kadar, işler kayınbiraderi olan Fazıl Mustafa Paşanın elindeydi. O, yeniçerilerin zorbalıklarına son verilmesi için veziriazamı sıkıştırıyordu. Bunu bilen yeniçeriler veziriazamı ölümle tehdid ederek onu Boğaz muhafızlığı ile İstanbul’dan çıkarttılar. Hatta katli için Şeyhülislamdan fetva dahi istediler, ancak alamadılar.
Bu sırada Osmanlı Devletinin içinde bulunduğu kötü durumdan kurtulması için çareler arıyan Sultan İkinci Süleyman, Şeyhülislamın tavsiyesiyle 1689’da Fazıl Mustafa Paşayı veziriazamlığa getirdi.
Veziriazamlığı zamanında önemli işler yapan Mustafa Paşa, ilk iş olarak bazı vergileri kaldırdı. Yeniçeri ağalığına getirdiği Eginli Haseki Mehmed Ağa vasıtasıyla yeniçeri ocağını ıslah edip,maaşlardan epey tasarruf etti. Bir kış boyu gerekli tedbirleri aldıktan sonra, Rumeli’yi Avusturyalılardan kurtararak Belgrad’ı geri aldığı gibi, düşmanı Tuna ve Sava’nın ötesine attı. 1691’de düzenlediği seferde Macaristan topraklarında Slankamen mevkiindeki muharebede şehid düştü. Ancak cesedi bulunamadı. 55 yaşında şehid düşen Mustafa Paşanın veziriazamlığı iki sene üç ay sürdü. Avusturya’ya düzenlediği ikinci seferi esnasında Sultan İkinci Süleyman vefat edip, yerine kardeşi Sultan İkinci Ahmed Han padişah olmuştu.
Fazıl Mustafa Paşa, açık sözlü, riyadan hoşlanmayan bir insandı. Cesur, atılgan ve son derece cömertti. İdareyi ele alır almaz, hükümeti ve orduyu işe yaramayanlardan derhal temizlemiş, Rumeli’de gayrimüslimlerin yer yer ayaklanıp düşmana yardım etmelerinin sebebinin vergiler olduğunu görerek, onları hafifletmiş, ticarete serbesti vermiş ve bu sayede dahili asayişi temin eylemiştir.
İlme son derece düşkün olan Fazıl Mustafa Paşa, ulemaya çok rağbet eder, fırsat buldukça da ilimle meşgul olurdu. Hadis ilminde ihtisas sahibiydi. Konağı yanına yaptırmış olduğu kütüphaneden birçok alim ve muhaddisler istifade ederlerdi.