III. Leon, ilk olarak savunma sorunları üzerine eğilmiş, yaklaşmakta olduğu düşünülen Arap saldırısına karşı II. Anastasios'un başkent surlarını güçlendirme işini yeniden gündeme almıştır. Araplar, daha önceki iki imparator zamanında zapt etmiş oldukları Pergamos üzerinden Abidos'a ilerlemiş ve Hellespontos'u aşarak 15 Ağustos 717'de Mesleme komutasındaki seksen bin kişilik orduyla Konstantinopolis'i kuşatmıştır. Bu kara ordusuna 1 Eylül günü Süleyman'ın komutasındaki 1.800 parçalık donanma kuvveti de dahil olmuştur. 674 yılındaki kuşatmayla benzer şekilde Rum ateşi sayesinde Arap donanması yakılmış (Haliç'e ilk defa bu kuşatma sırasında zincir çekilmiştir.), kara kuvvetlerinin hücumu ise şehir surlarının sağlamlığı nedeniyle sonuçsuz kalmıştır. Bizans savunmasına ek olarak çetin kış şartları ve buna bağlı olarak Arap ordugâhında baş gösteren kıtlık o dereceye varmıştır ki Theofanis'in aktarımına göre kendi atlarını, eşeklerini, develerini ve hatta ölenlerin etlerini pişirip yemişlerdir. Kış bu şartlar altında atlatıldıktan sonra yeni bir Arap donanması şehre varmak üzereyken gemilerdeki büyük çoğunluğu Mısırlı Hristiyanlardan teşkil kürek mahkumlarının firar etmesi ve Arap ordusunun Bizans ile ittifak yapan Bulgarlar tarafından da saldırıya uğrayarak hesap edilenin dışında büyük kayıplar vermeleri 15 Ağustos 718’de kuşatmanın kaldırılmasına neden olmuştur. Abartılı çağdaş görüşlere 150 bin kayıp veren kara ordusundan geriye kalanlar Suriye'ye çekilmiş, devasa donanmadan ise yalnızca beş ya da on gemi sağlam olarak Arap limanlarına geri dönmüştür.