Ромеи во главе с храбрым, деятельным василевсом отчаянно сопротивлялись врагу почти год. Попытка штурма окончилась для арабов неудачей. Возобновленные еще при Анастасии II неприступные оборонительные укрепления столицы, по всем статьям, включая припасы и военный машины, готовой к обороне, мужество, воинское, дипломатическое искусство и на сей раз спасли византийцев. Притворно пообещав сдать город, хитрый Лев убедил арабов уничтожить зерно, высаженное ими в окрестностях города, и тем самым лишил их провианта, на который они рассчитывали. Одураченные, они даже отдали ему часть своего продовольствия. Необыкновенно свирепая, длившейся сто дней, завалившая все снегом зима заставила обманутое теплолюбивое воинство жестоко, невыносимо голодать, питаться павшими лошадьми, ослами, верблюдами, падалью, мерзнуть в своих легких палатках и массово умирать от чумы, других болезней и истощения. «Рассказывают, — писал хронист Феофан Исповедник, — будто они даже запекали и ели тела умерших, а также заквашивали в горшках и поедали свои испражнения». К тому же с тыла, из Фракии, павших духом интервентов в их станах тревожили набеги язычников-болгар, на тот момент вновь ставших союзниками византийцев. Один из таких ночных рейдов едва не стоил жизни самому Масламе, «так что арабы стали боятся булгар больше, чем ромеев». В Константинополе постепенно скопилось столь много пленных мусульман, что по просьбе арабского командующего для них при тюрьме претория была даже открыта мечеть.
В середине августа 718 г., ровно через год после начала осады, вконец деморализованные, ослабевшие мусульмане, потерявшие к тому времени своего халифа, убитого в сражении, получили приказ об отступлении. После того, как фемные войска задержали у Никеи, столицы Опсикия, прикрывавшей Константинополь, подкрепления, спешившие к войскам Масламы, ждать помощи было неоткуда. Большую часть арабских кораблей, присланных весной из египетской Александрии и из Африки для подкрепления, ромеи застали врасплох и сожгли «жидким огнем», часть моряков-христиан перешла на сторону ромеев вместе с кораблями, другие — попали в ужасный шторм, разыгравшийся в Эгейском море в результате подводного извержения вулкана: «Морская вода закипела, и когда смола, которой просмолены были корабли, растаяла, они потонули в глубинах вместе с командой и со всем, что было на них». В итоге от огромной армады мусульман осталось всего лишь пять кораблей, а к родным очагам в Сирию добрели лишь тридцать тысяч воинов Аллаха, из числа двух сотен тысяч принимавших участие в походе. Потери оказались громадными, на какое то время невосполнимыми. С этого момента Константинополь стал для мусульман незаживающей раной.
Второй по счету разгром арабов в самом сердце христианского мира явился поворотным моментом в истории: ромеи приостановили первый мощный натиск исламского джихада, спасли не только свою цивилизацию, но и прикрыли собой те полудикие варварские королевства германцев, которые лишь формировались на окраинах юной средневековой Европы и из которых должны были вырасти современные европейские народы. Если бы не эта победа Византии, мусульманские армии беспрепятственно захлестнули бы их, болгарский хан, да и Русь под напором Халифата наверняка приняли бы не христианство, а ислам, и, может быть, как полагали некоторые историки и писатели, намаз слышался бы сейчас даже над спящими шпилями Оксфорда, а в Риме читали Коран. Во всяком случае, свершенное византийцами объясняет, почему арабские армии не смогли напасть на Европу наиболее коротким, удобным путем через Малую Азию и Балканы, а вынуждены были десятилетиями, с изматывающими боями следовать многие сотни километров вдоль южного побережья Средиземного моря, чтобы подойти к Гибралтару и ворваться на Пиренейский полуостров. Неудачный поход мавров, последовавший оттуда через пятнадцать лет на юг современной Франции и даже ожесточенная битва с ними франков у Пуатье и Тура, не идут ни в какое сравнение с пережитым в 717–718 гг. Уже один этот подвиг должен был навсегда обессмертить Византию в памяти человечества и уж, конечно, христианского мира.
В итоге решительных, искусных действий Льва III на море, а также благодаря успешной партизанской войне, начатой против арабов
Но ожесточенная борьба продолжалась. В 726 г. небольшое мусульманское войско прорвалось до Никеи и едва не овладело ею. Ослабевший молот арабских вторжений все же грозил сокрушить византийские владения. Лишь к концу своего правления, в 740 г., в «сердце» Малой Азии, при
