На 25 март 717 г. за византийски император е коронясан Лъв III, поставил началото на Сирийската династия. През лятото на същата година Маслама, брат на халифа Сюлейман преминава Дарданелите и блокира по суша Константинопол със 120-хилядна армия. Флотът на арабския пълководец също е огромен - според арабски източници наброява 2500 кораба.
Египетски моряци-християни дезертират от арабския флот и дават ценна информация на Лъв III за тактиката и намеренията на Маслама. С помощта на гръцки огън императорът разгромил вражеския флот.
Още през 717 г., осланяйки се на договора с България, империята се обръща за помощ към кан Тервел, който незабавно се отзовава. Стълкновението между българи и араби пред стените на Константинопол намира отражение в значителен брой византийски, западни и източни извори. Макар и да се различават в детайли, всички са единодушни, че през 718 г. арабите претърпяват нечувано дотогава поражение от българите. Още в началото на обсадата българите се явяват в тила на противника и голяма част от вражеската войска е унищожена. Опасността за арабите е толкова голяма, че се налага сухопътната им армия да обгради лагера си с два окопа - единият срещу Константинопол, а другият срещу българите. В тази война арабите проявяват изключителна упоритост въпреки неблагоприятните климатични условия - зимата била незапомнена, цели 100 дни земята била покрита със сняг. През лятото на 718 г. арабите провеждат решително сражение българите, но претърпяват поражение. Според летописеца Теофан в конфликта загиват 22 000 араби, а Зигеберт говори за 30 000 жертви. Константинопол е спасен, а името на България се разнася по всички краища на тогавашния свят. Широко се пропагандира от много историци, че победата на кан Тервел, както по-късно и победата на франкския майордом Карл Мартел над арабите при Поатие (дн. Франция) са двете събития, които не позволили на арабите да проникнат дълбоко във вътрешността на Европа. Всъщност победата на Тервел станала причина[източник?] за сваляне на обсадата, която продължила още 2 месеца.
Блокадата по море е снета на 15 август 718 г., точно една година след началото на обсадата. При оттеглянето си оределият арабски флот е сполетян от буря и само 5 кораба се добират до Сирия. Арабските летописци оценяват загиналите по време на похода на около 100 000 души.
Победата на коалицията, ръководена от Лъв III (освен Византия и България тя включвала хазари, арменци и другите кавказки народи) над армиите на Халифата спряла исляма на източната граница на Мала Азия за около 6 века.
През 719 г. Тервел за пореден път се меси в делета на Византия. Сваленият византийски император Анастасий II привлича на своя страна част от аристокрацията и организира заговор за свалянето на император Лъв III Исавър. Привържениците на Анастасий II го съветват да потърси помощта на българския кан Тервел - изборът е продиктуван най-вече от мощта на българския владетел и авторитета му на човек, способен да доведе до успешен край всяко начинание. Тервел не се поколебава нито за момент: той приема Анастасий II, обещава му помощ, "дал му войска и петдесет кентинария злато" (един кентинарий се равнявал на 7200 номизми), т. е. Тервел подпомага претендента за византийския престол с огромната сума от 360 000 златни монети. Начело на българските войски узурпаторът се отправя срещу Константинопол, но акцията му излиза неуспешна, тъй като столичните жители отказват да го пуснат в града. Междувременно Лъв III изпраща писмо до Тервел, като го заклева да спазва договорите, да предпочете мира пред войната и да предаде заговорниците. Подействат не толкова укорите и заплахите, колкото фактът, че Анастасий е изоставен от привържениците си. Кан Тервел къса връзките си с узурпатора и изтегля войските си. За да потвърди "лоялността" си към договорите, Тервел изпраща на Лъв III много от заговорниците, които избягват в Плиска. Заради подвизите и славата на Тервел му си преписва и покръстването на България.
