对穆阿威叶来说，这将是一个雄心勃勃的长期计划的巅峰，此前他为了这个计划的运筹和执行已经投入了极大心血。669年，阿拉伯军队占领了君士坦丁堡对岸的亚洲海岸。次年，一支拥有400艘舰船的舰队驶过达达尼尔海峡，在马尔马拉海南岸的库济库斯半岛建立了一个基地。在这里，阿拉伯军队囤积了补给物资，建造了干船坞和用于长期围城的维修设施。穆斯林们在君士坦丁堡以西渡过海峡，首次踏上了欧洲的土地。在这里，他们占领了一个港口，从那里围攻城市，并在其腹地周围发动多次大规模袭击。君士坦丁堡的守军躲避在雄厚的城墙之后，同时他们的舰队停泊在金角湾，准备对敌人发起反击。
从674~678年的连续5年时间里，阿拉伯人坚持不懈地围攻城市。每年春秋之间，他们攻打城墙，并在海峡里发动海战，与拜占庭舰队持续交锋。双方使用的是相同类型的桨帆船，船员也大体是一类人，因为穆斯林的航海技术是从业已征服的黎凡特 的基督徒那里学来的。冬季，阿拉伯人重新集结在他们的库济库斯基地，修理船只，准备在次年更进一步。他们开展了长期围困，坚信胜利终将属于他们。
但在678年，拜占庭舰队采取了决定性的行动。他们向穆斯林舰队发动进攻，时间可能是作战季节的末尾，进攻目标是穆斯林的库济库斯基地。这次攻势的细节要么不甚清楚，要么被故意隐瞒了。拜占庭舰队的先锋是一群快速的德罗蒙战船，这是一种轻型快速的桨帆船。关于当时的战况，没有同时期的文献流传下来，但我们可以根据后来的记载进行推测。进攻的拜占庭舰船逼近敌人时，除了放出常规的箭雨之外，还从船首高高的喷嘴里射出了一种非同一般的烈火的激流。互相逼近的两军之间的海面登时熊熊燃烧起来，然后穆斯林船只也被大火吞没，火焰“就像闪电般降落下来”。火焰爆炸时发出雷鸣般的巨响，黑烟遮天蔽日，蒸汽和毒气让阿拉伯战船上的心惊胆寒的水手们窒息倒毙。这火雨似乎能够违抗自然规律：它可以根据操作者的意志向任何方向移动，可以向两侧转移方向，也可以从任意角度向下喷射。它接触到海面之后，海水也会燃烧起来。它似乎还有黏着性，能够黏在木制船体和桅杆上，没有任何办法能够将它扑灭。于是舰船和船员都迅速被狂飙突进的火流吞没，那看上去像是天神在大发雷霆。这片非同一般的火海“烧毁了阿拉伯人的船只，将他们的船员活活烧死”。阿拉伯舰队遭到灭顶之灾，饱受摧残的幸存者“损兵折将，伤亡严重”，放弃了围城，返航回乡。冬季的风暴又摧毁了大部分幸存的船只，而阿拉伯陆军则在亚洲海岸遭到伏击和全歼。穆阿威叶灰心丧气，不得不在679年接受了条件非常不利的三十年和约，就此一蹶不振，在次年死去。穆斯林的事业第一次遭受了严重挫折。
史学家们将这场战事付诸笔端，认为它明白无误地证明了“罗马帝国自有神助”，但事实上，拯救拜占庭的是一种新技术：希腊火。甚至直至今天，这种神奇武器的故事仍然是激烈争论和推测的主题。它的配方被拜占庭视为国家机密。据传说，大约在围城的那个时期，一个名叫卡利尼克斯的希腊逃犯从叙利亚来到君士坦丁堡，带来了一种用虹吸管喷射液态火的技术。如果这个传说是真的，那么他应当是对当时在中东广为人知的火攻武器技术进行了改良。我们几乎可以肯定，希腊火的核心成分就是黑海天然油井产出的原油，混以粉末状的树脂，以赋予它黏着性。
