בשנת 1956 פלשה ישראל לסיני בהתקפה מתואמת עם בריטניה וצרפת במה שנודע כמבצע קדש או מלחמת סיני. בריטניה וצרפת שאפו להחזיר לידיהן את תעלת סואץ שהולאמה על ידי מצרים זמן קצר קודם לכן. ישראל הייתה מעוניינת בחיסול בסיסי הפדאיון שתקפו מטרות בישראל לעיתים קרובות. פיגועי הפדאיון התעצמו החל מעלייתו לשלטון של גמאל עבד אל נאצר כחלק ממהפכת הקצינים החופשיים אשר אירעה במצרים. ישראל כבשה את רצועת עזה וחצי האי סיני, אולם בלחץ ארצות הברית וברית המועצות נסוגה והסכימה להפרדת כוחות על בסיס קו שביתת הנשק.
לאחר מבצע קדש, היו ניסיונות גישוש בין הצדדים לכינון הסכם אי לוחמה, אולם אלו נכשלו בעיקר בשל הדרישה המצרית לנסיגה ישראלית חזרה לגבולות תוכנית החלוקה של האו"ם מכ"ט בנובמבר 1947.
ב-1960 נערך קרב אוויר בין 4 מטוסים מצריים שחדרו לישראל לבין שני מטוסים ישראלים. במהלך הקרב הפילו טייסי צה"ל מיג 17 מצרי.
בפברואר 1962 חטפו חיילים מצריים אזרח ישראלי, תושב אופקים, שקטף פטריות סמוך לגבול עם רצועת עזה. מצריים החזירה אותו לישראל לאחר מספר שבועות.
ב־1966 עלה לכותרות אייבי נתן, אז בעל מסעדת קליפורניה בתל אביב, כשביקר במצרים כחלק מיוזמה פרטית שהוגדרה כתמהונית על ידי שלטונות מצרים.
במאי 1967 גברה שוב המתיחות בין ישראל למצרים, לאחר שמצרים הפרה את הסכם הפרדת הכוחות, סילקה את משקיפי האו"ם מסיני ומרצועת עזה וסגרה את מיצרי טירן. במקביל החלה מצרים בתיאומים צבאיים עם מדינות ערב אחרות לקראת מתקפה על ישראל. ישראל פתחה במכה מקדימה נגד מצרים, ירדן וסוריה במה שנודע מאוחר יותר כמלחמת ששת הימים. במלחמה זו כבשה ישראל שוב את רצועת עזה וחצי האי סיני.
עם תום המלחמה, ראתה מצרים בנוכחות הישראלית בסיני כמסוכנת, שיקמה וחיזקה את צבאה ויזמה באזור תעלת סואץ תקריות גבול. תקריות אלו החמירו לאורך הזמן והתפתחו לכדי מלחמת ההתשה. נאצר, הודיע על ביטולה של הפסקת האש בין הצדדים והכריז כי ההתשה היא שתכריע בסופו של דבר את ישראל. מלחמת ההתשה נמשכה עד שנת 1970, אז הושגה הפסקת אש בעקבות קבלת תוכנית רוג'רס על ידי הצדדים. מותו של נאצר באותה שנה והחלפתו באנואר סאדאת, תרמו אף הם לתחושת הרגיעה בישראל שראתה בו מנהיג אפרורי.
לאחר תרגילים נרחבים והכנות ממושכות, באוקטובר 1973 תקפה מצרים את ישראל במפתיע במה שנודע בישראל כמלחמת יום הכיפורים ובמצרים כמלחמת אוקטובר או מלחמת הרמדאן. בתחילת המלחמה הצליח הצבא המצרי לצלוח את תעלת סואץ ולכבוש שטחים לאורך הגדה המזרחית שלה, אולם בהמשך המלחמה הצליחו כוחות ישראלים לכבוש שטחים ממערב לתעלת סואץ ולכתר את הכוחות המצריים בסיני. על אף המצוקה המצרית והלחץ שהפעילה על המעצמות להשגת הפסקת אש לנוכח מצבה הצבאי בסוף המלחמה, במצרים הוצגה המלחמה כניצחון הירואי ש"מחה את חרפת 1967". רבים סבורים כי תפיסת המלחמה כניצחון מצרי אפשרה לסאדאת להתחיל במגעים עם ישראל וזאת לאחר שהחזיר את הכבוד האבוד למצרים. בשנת 1974 נחתם הסכם הפרדת כוחות שבו הוחזר אזור התעלה למצרים, ואשר סיים למעשה את מצב המלחמה בין מצרים לישראל. בספטמבר 1975 נחתם הסכם ביניים בין שתי המדינות, במסגרתו הורחבה הרצועה המצרית בסיני.
ביקור סאדאת בכנסת והסכמי השלום (1979).
מפנה דרמטי ביחסים בין המדינות אירע בנובמבר 1977 עם ביקורו של אנואר סאדאת בישראל ונאומו בכנסת. ביקור זה התאפשר לאחר שסאדאת הכריז במועצת העם המצרי על כוונתו לבקר בישראל ונענה בחיוב על ידי ראש הממשלה הישראלי מנחם בגין. יוזמה זו הרעידה את אמות הסיפים באזור, גרמה לסילוקה של מצרים מהליגה הערבית ויצרה בישראל תחושה של כמעט אחרית הימים. לאחר הביקור נפתח משא ומתן בין המדינות שידע קשיים רבים.
בספטמבר 1978 חתמו שני הצדדים על הסכם מסגרת לשלום - הסכמי קמפ דייוויד על פיו תיסוג ישראל מסיני באופן מוחלט תמורת שלום מלא עם מצרים. ישראל התחייבה, ששינוי במעמדם של "הגדה המערבית ועזה" יהיה רק במסגרת המשא ומתן על מעמדם הסופי, בהשתתפות מצרים וירדן. מספר חודשים לאחר מכן, ולאחר המשך משא ומתן עיקש, חתמו שני הצדדים על הסכם השלום ביניהם במרץ 1979 על מדשאות הבית הלבן בוושינגטון. במסגרת הסכם זה התחייבה ישראל לסגת מכל שטח סיני (המצרים לא דרשו את רצועת עזה ונפתח משא מתן על מתן אוטונומיה לפלסטינים) ולהרוס את היישובים הישראליים שהיו קיימים שם ובראשם העיר ימית, תוך 3 שנים. לאחר הנסיגה הישראלית הראשונית מסיני והעברת אל עריש לידי המצרים הוחל בתהליך הנורמליזציה בין המדינות: נפתחו שגרירויות הדדיות והחלה הפעלת טיסות בין המדינות.
במקביל ליצירת הקשרים הפורמליים בין המדינות, ניכרה התנגדות עזה מאוד בקרב האינטליגנציה המצרית להסכם השלום ומרבית הארגונים המקצועיים הוציאו מתוכם את החברים שקיימו קשרים עם ישראל. כמו כן בלטה התנגדותם החריפה של האחים המוסלמים במצרים להסכם.
מלחמת לבנון, הפיגועים במצרים והחזרת טאבה.
באוקטובר 1981, ספג השלום מכה אנושה כאשר הנשיא סאדאת נרצח על ידי אנשי הג'יהאד האסלאמי המצרי שהתנגד להסכם השלום. למרות הרצח, מילאה ישראל במלואם את התחייבויותיה בהסכם וב־25 באפריל 1982 נהרסה העיר ימית לחלוטין ואחרון הישראלים עזב את סיני. נשיא מצרים החדש חוסני מובארכ, התקשר לבגין והביע את הערכתו על הביצוע המדוקדק של הסכם השלום. למרות הנסיגה המלאה, תוך זמן קצר החלו היחסים בין המדינות להדרדר עם פרוץ מבצע שלום הגליל ביוני 1982. מצרים מיהרה להחזיר את השגריר שלה בתל אביב לקהיר ופעלה נמרצות לבידודה של ישראל בעולם.
בנוסף, החלה מצרים לטעון כי הנסיגה הישראלית לא הושלמה וכי רצועת החוף של טאבה, בה הקימה ישראל מלון, היא שטח מצרי ועל ישראל להחזירה למצרים באופן מיידי. למרות משברים אלו, תיירים ישראלים רבים החלו לפקוד את מצרים.
ההתקררות בין המדינות המשיכה לאחר רציחתו בקהיר ב-1985 של אלברט אטרקצ'י , דיפלומט ששירת בשגרירות ישראל במצרים, רציחתה של אתי טלאור ופציעתם של שלושה עובדי שגרירות נוספים בפיגוע בקהיר ב-1986 והפיגוע בראס בורקה באוקטובר 1985 בו חייל מצרי רצח שבעה ישראלים שנפשו בסיני. עדים שהיו במקום סיפרו על התעלמות מצרית מבקשות העזרה של הישראלים ומזלזול בוטה ועוין. במקביל באותה שנה הסכימו שני הצדדים לגשת לבוררות בינלאומית בנוגע למעמדה של טאבה. בעקבות כך החזירה מצרים את שגרירה לתל אביב.
מספר שנים מאוחר יותר בינואר 1989, בעקבות הסכם הבוררות בין המדינות, הועברה רצועת החוף של טאבה על בית המלון הישראלי וכפר הנופש שנבנו בה (מלון הילטון טאבה), לידי מצרים במה שתואר על ידי המשטר המצרי כ"השבת גרגר החול האחרון של המולדת". עם זאת, גם החזרתה של טאבה לידיים מצריות לא הביאה למפנה חיובי ביחסי שתי המדינות. זמן קצר לאחר החזרת טאבה למצרים הותקף אוטובוס ישראלי סמוך לקהיר ואחד עשר ישראלים נרצחו. פיגוע זה היווה מכה אנושה לתיירות הישראלית ההולכת ומתמעטת למצרים והיווה נקודת מפנה ברצונם של ישראלים לבקר במדינה השכנה.
מהחזרת טאבה ועד ההפיכה.
מאז הסכם הבוררות בטאבה לא חל שינוי חיובי ביחסי שתי המדינות והם נמצאו באופן עקבי במגמת התקררות איטית. למרות הפצרות חוזרות ונשנות, נמנע הנשיא חוסני מובארכ מביקור בישראל למעט באופן חד פעמי להלווייתו של יצחק רבין בנובמבר 1995, תוך שהוא מדגיש כי מדובר בביקור פרטי ולא רשמי.
בתקופת השיחות המדיניות בין ישראל לפלסטינים ולסורים והחתימה על הסכם אוסלו, הדרדרו מאוד היחסים בין ישראל למצרים. מצרים ראתה במדיניות המזרח התיכון החדש של ישראל מסווה להשתלטות ישראלית. כך שבאופן פרדוקסאלי ובניגוד לעמדה המוצהרת של מצרים בדבר רצונה בשלום כולל במזרח התיכון, היו שנות ה־90 שנים קשות ביחסי ישראל-מצרים. עם פרוץ האינתיפאדה השנייה התדרדרו היחסים כאשר מצרים האשימה את ישראל בדיכוי של הפלסטינים והחזירה את שגרירה מתל אביב.
כאמור, בשנות ה־80 נהגו ישראלים רבים לטייל במצרים כתיירים אך מספרם פחת מאוד במהלך השנים בשל תחושת העוינות כלפי ישראל, לצד החשש מטרור של חוגים קיצוניים. עד ראשית העשור הראשון של המאה ה-21 נהגו ישראלים רבים לפקוד את חצי האי סיני, אולם למן פרוץ האינתיפאדה השנייה ובעיקר בשל פיגועי טרור פלסטיני בהילטון טאבה, דהב ושארם א-שייח' בשנים 2004–2006, התמעט באופן דרמטי מספר התיירים הישראלים בחצי האי, וכיום התיירות הישראלית למצרים בכלל ולסיני בפרט, דלה ביותר. התיירות המצרית לישראל מותרת באופן רשמי אך בפועל לא מיושמת בשל הדרישה של ממשלת מצרים מאזרחיה הרוצים לבקר בישראל להוציא אישור מיוחד - 'הפתק הצהוב' מטעם שרותי הביטחון המצריים. דרישה זו מגבילה את התיירות המצרית לישראל לכמה עשרות תיירים מדי שנה - כאשר רובם מגיעים לשטחים בלבד.
השלום עם מצרים נשמר בקפדנות לאורך השנים אך נחשב ל"שלום קר", לאור העובדה שבמצרים קיימת עוינות רבה כלפי ישראל, הבאה לידי ביטוי בעיקר בתקשורת ארסית כנגד ישראל, ובהגבלות פורמליות ובלתי פורמליות על כל קשר שמקיים מצרי עם ישראל או ישראלים. מדיניות השלום הקר המצרית באה לידי ביטוי בהחרמה מוחלטת שמטילים שלל האיגודים המקצועיים במצרים על כל קשר עם ישראל וישראלים. כך לדוגמה, ביקורו הבודד של הסופר המצרי עלי סאלם בישראל, גרר את נידויו המוחלט על ידי איגוד הסופרים במצרים. מצרים מערימה קשיים רבים על יצירת קשרי מסחר בין המדינות, קשרי תרבות ואקדמיה, ועוד.