Весной 717 года трон захватил стратиг армянского происхождения Лев III Исавр, положивший начало Исаврийской династии, а уже в августе этого года Константинополь осадила большая армия арабов под командованием Масламы ибн Абдул-Малика. Осаждавшие вырыли у стен Феодосия ров, построили каменные стены, укрепив таким образом свои позиции, и установили напротив башен Константинополя свои огромные осадные машины. Тем временем арабский флот, насчитывавший около 1,8 тыс. кораблей, вошёл в Босфор с целью блокировать столицу со стороны моря, но и на этот раз византийцы с помощью «греческого огня» сожгли множество судов противника. С наступлением суровой зимы в лагере осаждавших начался масштабный голод, а прибывшая весной 718 года новая эскадра вновь потерпела поражение. Кроме того, на арабские тылы стали нападать союзные Льву III болгарские отряды хана Тервела, после чего арабам пришлось рыть ещё один оборонительный ров. В конце концов 15 августа 718 года арабы были вынуждены снять осаду и отступить. Именно во время этой осады византийцы впервые применили заградительную цепь (чугунные звенья, поддерживаемые на плаву деревянными буями), перекрывшую вход в Золотой Рог.