Molt pocs dies després de la coronació va aparèixer davant la ciutat una flota del califa Solimà. La capital fou assetjada per tercera vegada pels àrabs. Va ser un llarg setge que va durar dos anys (15 d'agost del 718 al 15 d'agost del 720) i, encara que Solimà va morir al cap de poc, el seu successor Omar va continuar el setge. Els romans d'Orient enviaren foc grec contra els enemics i les muralles resistiren, però a més van demanar suport als búlgars, els quals van acceptar. Tot plegat anava minvant les forces àrabs, que van patir diverses derrotes a la mar; les forces de terra foren derrotades severament en una batalla a començaments de l'agost del 720 (uns 28.000 àrabs van morir) i finalment els musulmans es van retirar, quan ja només restava una part de la seva força inicial i una part important encara fou destruïda per una tempesta de camí cap a Síria i una erupció volcànica a Thera, de manera que només va quedar un terç de la flota.