Le dernier fils de ʿAbd al-Malik à devenir calife est Hišām, qui succède à Yazīd en 724. Son assez long règne marque l'apogée militaire et territorial du Califat omeyyade. Après l'échec du siège de Constantinople en 718, qui avait donné un coup d'arrêt à l'expansion omeyyade, Hišām reprend la guerre contre l'Empire byzantin en pénétrant en Anatolie. Après plusieurs victoires, l'avancée des armées omeyyades est freinée à la bataille d'Akroinon. Le règne de Hišām voit aussi les limites de l'expansion en Europe après la défaite omeyyade à la bataille de Poitiers en 732, face au Royaume franc et à l'Aquitaine. Le Califat reste néanmoins maître de la péninsule Ibérique. En 739 se déclenche la Grande révolte berbère au Maghreb, qui est probablement le plus grand revers militaire du règne de Hišām. De cette révolte naissent les premiers États musulmans indépendants du Califat : Émirats de Nekor, de Tlemcen et de Berghouata. Le Maghreb Extrême devient complètement indépendant et ne sera plus jamais gouverné par un calife de l'Est. Peu après, les Omeyyades perdent également le contrôle d'al-ʾAndalus. En Inde, les Omeyyades sont défaits par les Chalukya et les Pratihâra, arrêtant pour un temps l'expansion vers l'est. Dans le Caucase, la confrontation avec l'Empire khazar atteint son paroxysme sous Hišām. Les Omeyyades font de Derbent une base militaire majeure à partir de laquelle ils lancent des attaques au nord du Caucase, mais ils échouent à soumettre les Khazars et essuient une défaite sévère à la bataille de Marǧ ʾArdabīl. Des révoltes majeures éclatent aussi en Bactriane et en Transoxiane, qui restent difficiles à gouverner, notamment à cause du problème des droits des musulmans non arabes, problème qui continue à déstabiliser le Califat et ses territoires périphériques nouvellement conquis.