在漫長的圍城期間，君士坦丁堡的秘密軍工廠完善了噴射這種物質(zhì)的技術(shù)。拜占庭人繼承了羅馬帝國的應用工程技能，似乎研發(fā)了一種技術(shù)，用密閉的銅容器加熱這種混合物，用手壓泵對銅容器加壓，然后將混合物從噴嘴釋放出來，在噴嘴處就可以將這種液體點燃。在木船上操作易燃物、壓力和火焰，著實需要精準的生產(chǎn)技術(shù)和技藝高超的操作人員。于678年打破阿拉伯人斗志的希臘火的秘密就在于此。

40年間，在君士坦丁堡遭遇的挫折讓大馬士革的倭馬亞王朝哈里發(fā)們耿耿于懷。伊斯蘭神學界感到不可思議，人類竟然沒有漸漸全部皈依伊斯蘭教或者屈服于穆斯林的統(tǒng)治。717年，伊斯蘭世界進行了第二次，也是更堅決的一次嘗試，一心要克服這個阻礙伊斯蘭信仰向歐洲傳播的障礙。阿拉伯人進攻時，拜占庭帝國內(nèi)部恰好發(fā)生了動亂。新皇帝利奧二世于717年3月25日登基；5個月后，他發(fā)現(xiàn)，一支8萬人的阿拉伯大軍在君士坦丁堡陸墻全線掘壕據(jù)守下來，同時還有1800艘戰(zhàn)船控制著海峽。阿拉伯人的戰(zhàn)略比上一次進步了不少。穆斯林軍隊的統(tǒng)帥馬斯拉瑪很快意識到，攻城武器奈何不了君士坦丁堡的城墻；這一次必須對城市進行徹底封鎖。他的軍隊帶來了小麥種子，準備播種，這印證了他進行長期圍困的決心。717年秋天，他們在城墻外開墾土地，播下種子，次年春天的收成將為軍隊提供糧食。然后他們安營扎寨下來，靜觀其變。拜占庭人用裝備希臘火的戰(zhàn)船發(fā)動突襲，取得了一些成功，但未能打破封鎖。穆斯林對一切都做了精心準備，一心要打垮異教徒。

但隨后，無法想象的巨大災難不可避免，也無法逃脫地逐步降臨到了阿拉伯人頭上。根據(jù)他們史學家的記載，利奧二世通過超乎尋常的、按照拜占庭人的標準也算非常突出的外交欺騙手段蒙蔽了他的敵人。他說服了馬斯拉瑪，如果阿拉伯人銷毀自己的儲糧，并給守軍一些谷物的話，他就能讓城市投降。馬斯拉瑪照辦之后，利奧二世就穩(wěn)坐在城墻后面，不肯出來談判。上當?shù)陌⒗婈牄]有做好過冬的準備，遭到了嚴冬的摧殘。大雪覆蓋地面達100天之久；駱駝和馬匹逐漸被凍死。越來越絕望的士兵們別無選擇，只能把死牲口吃掉。一向偏頗的希臘史學家暗示，阿拉伯軍營里發(fā)生了更恐怖的事情。懺悔者狄奧法內(nèi)斯 在100年后寫道：“據(jù)說，他們甚至將死尸放在爐子上烘烤，將它們吃掉，還吃了發(fā)酵的糞便?！本o隨饑荒而來的是瘟疫，還有成千上萬人被凍死。阿拉伯人對博斯普魯斯海峽令人震驚的寒冬毫無經(jīng)驗：地面被凍得鐵板一塊，無法挖坑安葬死者；他們不得不將幾百具尸體海葬。第二年春天，一支龐大的阿拉伯艦隊運載糧食和裝備抵達，準備接應受到嚴酷打擊的陸軍部隊，但也未能挽回敗局。阿拉伯海軍深知希臘火的厲害，卸載貨物后就躲在亞洲海岸。不幸的是，有些船員是埃及基督徒，他們逃到拜占庭皇帝那里，將阿拉伯艦隊的位置報告給他。帝國派出一隊火船，襲擊了毫無防備的阿拉伯艦隊，將其全殲。從敘利亞趕來救援的阿拉伯陸軍則遭到拜占庭步兵的伏擊和屠殺。同時，意志堅定、詭計多端的利奧二世在和不信基督教的保加爾人談判。他說服了保加爾人，讓他們進攻城墻外的異教徒；2.2萬阿拉伯人在隨后的戰(zhàn)斗中喪生。718年8月15日，也就是哈里發(fā)的軍隊兵臨城下的幾乎一年之后，他們放棄了攻城戰(zhàn)，從海陸兩路潰不成軍地撤退。敗軍在安納托利亞高原一路遭到襲擾，還有一個新的災難在等待穆斯林的事業(yè)。有些船只在馬爾馬拉海被風暴摧毀；其他船只則被愛琴海的一次海底火山爆發(fā)毀滅，火山爆發(fā)令“海水沸騰，船只龍骨上的瀝青熔化后，他們的船只與水手一起墜入深海”。