예언자 무함마드가 죽은 뒤(632) 아랍군은 지친 두 제국을 동시에 공격했다. 636년 야르무크 전투에서 비잔티움군이 크게 지자 시리아와 팔레스타인이 넘어갔고, 641~642년에는 이집트의 알렉산드리아도 함락되었다. 사산 왕조 페르시아는 651년 완전히 무너졌다.
비잔티움은 영토의 절반 이상과 가장 부유한 지역을 잃고 소아시아와 발칸 일부로 줄어들었다. 아랍군은 바다로도 진출해 670년대 콘스탄티노폴리스를 여러 해 동안 공격했다(정확한 연대와 규모는 학계에서 논쟁 중). 이때 시리아 출신 기술자 칼리니코스가 만들었다고 전하는 그리스의 불이 처음 쓰였다. 관으로 뿜어 물 위에서도 타는 이 액체 무기의 정확한 제조법은 지금도 알려지지 않았다.
717~718년 우마이야 칼리파국은 대규모 육군과 함대로 다시 콘스탄티노폴리스를 포위했다. 레온 3세 황제는 성벽과 그리스의 불로 버텼고, 혹독한 겨울과 불가르족의 공격까지 겹쳐 아랍군은 큰 피해를 입고 물러났다. 이 방어로 이슬람 세력의 동유럽 진출은 오랫동안 막혔다. 같은 무렵 한반도에서는 신라가 당나라 군대를 몰아내고(676) 삼국 통일을 이루었다.