陆上、海上的防护措施都到位了，利奥三世应该能稍微放心了。况且，在拜占庭帝国的手里还有那件秘密武器，那件可怕的武器--"海洋之火"。想当初，正是那件武器让阿拉伯舰队大败亏轮。之后的拜占庭帝国的君主们，便将"海洋之火"视为至宝，并把它的配方及制法秘密收藏。今天，利奥三世还是要靠这威力强大的武器，来击退围攻他们的阿拉伯舰队，保住君士坦丁堡。
此番，阿拉伯军队是水陆并进围攻君士坦丁堡，且兵力远远超过了君士坦丁堡的守军。最开始，阿拉伯军陆军统帅打算先在陆上发起总攻，殊不知君士坦丁堡的守军使用了威力强大的城防器械，城堡是纹丝未动，阿拉伯士兵倒是损伤不少。在守军的顽强抵抗和攻防下，阿拉伯军队的陆上进攻计划受挫，唯有改用持久围困的方式封锁城堡。为了达到此目的，阿拉伯军海军统帅下令把舰队分成两部分，分别切断君士坦丁堡通往爱琴海和黑海的两条水道。
717年9月，阿拉伯舰队的部分战舰突然遇到了海流的冲击，一时间阵形大乱。这对拜占庭海军来说是天赐良机，利奥三世立刻下令"开门"让舰队出战。拜占庭战舰冲到队形不整的阿拉伯舰群中，施放"海洋之火"攻击敌舰。很快，这种由硫磺、石油和石灰混合而成的助燃剂，就使数十艘敌舰熊熊燃起，海面霎时间一片通红，浓烟滚滚。不久，阿拉伯海军的增援赶到，拜占庭舰队立时退回港湾，关闭"大门"，阿拉伯舰队无可奈何。
关上了"门"，阿拉伯舰队就进不来，拜占庭舰队也就安全了，但利奥三世却想"请君入瓮"。
为了诱敌深入，聚而歼之，利奥三世下令拆除了"大门"，任阿拉伯舰队进出自如。阿拉伯舰队原以为是天赐的灭敌良机，殊不知却是敌人挖了个大坑让自己往里跳。当阿拉伯那规模庞大的舰队驶进狭窄的港湾后，拥挤在一起的舰队不再是进出自如。此时，恭候多时的拜占庭人开始火攻。在拜占庭人以点燃的小型纵火船、捆绑了燃料的标枪攻向阿拉伯舰队时，拥挤在一起的舰队就如同聚集在一起的干柴，"海洋之火"将它们付之一炬。
阿拉伯舰队再次遭遇惨败。而这一次，阿拉伯人更加清楚：别看拜占庭战舰数量不多，但只要有"海洋之火"这一法宝，就能以一当十。
之后，阿拉伯人仍旧不断发动进攻。不知道有多少次大军压境君士坦丁堡，多少次阿拉伯舰队浩浩荡荡而来，但只要那"海洋之火"仍旧熊熊燃烧，阿拉伯军队就无胜算可言。谁能想到，一把"海洋之火"竟能让阿拉伯海军丧失了制海权，从此变得一蹶不振，而谁又能想到，靠着一座坚不可摧的城堡竟能改变两大帝国的军事力量对比。拜占庭帝国开始对阿拉伯帝国实施反击，而阿拉伯帝国不得不进入战略防御阶段。
746年，拜占庭舰队与阿拉伯舰队在塞浦路斯附近的海域发生激战，拜占庭人再次击溃了拥有上千艘战舰的阿拉伯舰队，夺回了塞浦路斯。此后，阿拉伯帝国厄运连连，而拜占庭帝国则从崩溃的边缘又恢复了过来。之后，拜占庭帝国用了整整200年的时间，先是将阿拉伯帝国的势力逐至小亚细亚以东，尔后又收复了两河流域、克里特岛等地，直至自己重新获得了在东方的优势地位。
此后阿拉伯帝国虽然实力骤减，但阿拉伯人却始终没有放弃夺取君士坦丁堡的梦想。阿拉伯人仍会每隔一段时期就发动一次对君士坦丁堡的攻击。也许他们自己也没有想到，为了夺取这座固若金汤的城市，他们一战便是数百年。
