I Bizantini non furono in grado di opporsi con efficacia all'avanzata musulmana in Africa, anche a causa dell'anarchia interna in cui cadde l'Impero tra il 695 e 715. Alcune limitate reazioni si ebbero con incursioni in oriente, come quella del 709 contro l'Egitto nel corso della quale fu catturato l'ammiraglio locale, ma presto i Bizantini si resero conto dei preparativi militari del Califfo al-Walid I (705–715) in vista di un rinnovato assalto alle mura di Costantinopoli: per tutta risposta, l'Imperatore Anastasio II (713–715) rinforzò le difese della capitale e montò un vano attacco preventivo contro i preparativi navali musulmani. Anastasio fu in breve tempo detronizzato da Teodosio III (715–717), a sua volta rovesciato da Leone III Isaurico (717–741), proprio nel momento in cui l'esercito musulmano stava avanzando attraverso l'Anatolia. Fu Leone III ad affrontare con successo il secondo e ultimo assedio arabo di Costantinopoli. L'impiego del fuoco greco, che inflisse ingenti danni alla flotta araba, fu di nuovo decisivo per la sopravvivenza dell'Impero, mentre un inverno molto rigido e gli attacchi dei Bulgari decimarono ulteriormente gli invasori, facendo così fallire l'assedio.