从1968年下半年开始，埃以双方又进行了两年的“消耗战争”。埃军炮兵部队向运河东岸的以军实施大规模炮击，以军则从1969年下半年起，开始向运河西岸包括开罗周围地区实施战略空袭，双方还互派突击队偷袭对方。通过两年的“消耗战争”，埃及深感自己的防空力量薄弱，地面部队的力量也需得到加强，遂决定从苏联购置大量的武器装备。苏联也利用埃及的困境，大肆向埃及渗透。美国则大力支持以色列。美苏在中东的较量中为避免直接对抗，力图在中东制造一种“不战不和”的局面。
1973年10月6日，埃及、叙利亚为收复失地，经过周密准备之后，向以色列发动突然袭击，开始了第四次中东战争，又称“赎罪日战争”、“十月战争”、“斋月战争”。1970年10月，萨达特继纳赛尔任埃及总统，为摆脱“不战不和”的局面，开始大力加强军备。1971年5月，又与苏联签订了友好合作条约，但苏联在向埃及提供武器的问题上一拖再拖，到1972年4月，萨达特再次访问苏联时，苏联仍未向埃及提供武器援助。5月，美苏首脑在莫斯科会谈后，苏联决定取消向埃及提供武器的计划。
苏联的举动引起埃及的极大愤怒。7月8日，萨达特宣布结束苏联军事顾问和专家在埃及的使命，要求2.1万名苏联军事人员在10天内离开埃及；苏联在埃及的一切军事设施，或者卖给埃及，或者全部撤走。这一举动，是埃及摆脱苏联控制，突破“不战不和”局面的重大步骤。
当时的国际国内形势对埃及颇为有利。1973年初，所有阿拉伯国家军事首脑在开罗举行会议，共同商讨未来战争的战略。会后，埃及成立了武装部队联合司令部。4月，又在开罗召开了阿拉伯各国参谋长会议，统一了未来的作战思想。8月，埃、叙最后审定了在北、西南两线同时向以色列发起进攻的联合作战计划。为达到出其不意，攻其不备的效果，埃、叙制定了多种迷惑以色列的措施。1972年底，埃及耗费400万美元在运河西岸修建一道巨大河堤，表面上是抵挡以色列的袭击，实际上是用来隐蔽炮兵和坦克的集结。从1973年初开始，埃及多次征召后备役人员服役，然后又分批复员，给以色列造成错觉。埃叙两国还以开展频繁外交和“例行演习”的方式迷惑以色列。在备战过程中，埃叙都制定了严格的保密规定。对于作战意图、作战计划，埃及规定只让总统、国防部长几人知道，叙利亚规定只让总统等十几个高级军政人员知道。作战命令在开战前6小时才传到师级指挥员，开战前3小时传到营级指挥员。临战前2小时，前线指挥官还让一些士兵下河游泳，在沙滩上晾衣服，使前线保持一派“和平”景象。
以色列在“六五战争”中占领了大片阿拉伯国家的领土。战略纵深全面扩大——西奈半岛和加沙地区，战略纵深增大200公里以上；约旦河西岸，战略纵深增大90公里以上，为保住这一“安全边界”，以色列战略思想由进攻转为防守。在这一思想的指导下，以军构筑了坚固的防御工事。在苏伊士运河东岸，兴建了一条长123公里，以当时的以军总参谋长巴列夫命名的防线。沙堤高8.5米，朝运河一面被削成55度的陡坡，在坡上设置了铁丝网和地雷区，还设置有通向运河的凝固汽油管，点燃后可在运河上形成一道火网。以军沿运河全线还修筑了31个核心堡，形成交叉火力网。在西奈半岛腹地，还有机场和“霍克”防空导弹阵地。在戈兰高地，以军也修筑了坚固的工事。因此，以军自恃防守坚固，在前沿地区陈兵不多。
1973年10月6日14时，苏伊士运河东岸以军防御工事的沙垒中，突然发生两声巨响，埃及蛙人在前一天晚间埋入水下的两个炸药包爆炸了，它揭开了第四次中东战争的序幕。紧接着，埃、叙两国军队从西、北两线同时向以军发起突然袭击。10月6日是穆斯林的斋月节，又是犹太教的赎罪日。斋月节里，阿拉伯人白天不吃饭，缩短工作时间，减少活动。所以，以色列认为，阿拉伯国家决不会在这一天发起进攻。赎罪日是犹太人的绝对休息日，从日出至日落，不吃、不喝、不吸烟、不广播。大多数官兵都留在营中，前沿士兵很少。埃、叙就选择了这一天突袭。
在西线，埃军出动了200多架飞机，从东路轰炸和袭击以军在西奈半岛的前线指挥部、炮兵阵地、部队集结地、防空导弹系统、通信雷达设施和机构等重要军事目标。同时，埃军隐蔽在运河西岸沙垒后的2000门榴弹炮和重型迫击炮，也向巴列夫防线的前沿工事和后方目标发起攻击，有效地压制了以军火力。
埃军的计划是首先强渡苏伊士运河，突破“巴列夫”防线，控制运河东岸15—20公里的地区；第二步攻占米特拉山口、克迪山口和哈特米亚山口一线，保障运河东岸前沿阵地的安全，然后，视情况向纵深发展。为此，埃军在苏伊士运河两岸集结2个军团共9个师的兵力约12万人。北翼为第二军团共5个师，是战役主攻方向，南翼为第3军团共4个师。战斗开始后，埃军地面部队约8000人在飞机、防空军的掩护下，乘水陆装甲车和橡皮舟从坎塔纳、伊斯梅利亚、德维斯瓦、沙卢法和苏伊士城同时强渡运河。登岸之后，迅速在堤上开辟通道、攀登河堤，摧毁以军前沿火力点，同时，用爆破筒在东岸沙堤以军铁丝网和地雷区中开辟通道。埃及工兵用高压水龙头冲刷以军沿河岸修建的沙堤，仅用9小时，就在沙堤上打开了60多个缺口，架设10座浮桥和50个门桥渡场。在战斗打响后的24小时，埃军10万人和1020辆坦克以及1.35万部车辆通过运河。紧接着，埃军向两翼展开，着手消灭各据点的以军，攻占以军前沿据点15个，粉碎了以军前沿坦克的反冲击。两翼用稳步平推的办法向以军防御纵深攻击。不到三天，埃军控制了运河东岸10至15公里地区。
为配合正面作战，埃军伞兵和突击分队乘直升机在西奈半岛纵深地区大规模降落，破坏敌军交通、通讯和补给。海军为牵制以军，封锁蒂朗海峡和曼德海峡，封锁亚喀巴湾和红海出口，并在沙伊沙姆赫地区进行海上登陆作战，袭击以军。
当埃军在西线发起攻击的同时，北线的叙利亚军队也于6日14时向戈兰高地发起猛攻。叙军出动100架飞机袭击以军指挥所等重要军事目标。叙军的1500门大炮也开始炮击戈兰高地上的以军阵地。叙军第一梯队三个师，1000多辆坦克，在空军和地空导弹部队的掩护下分三路向以军阵地发起进攻。
北路叙军进攻谢赫山、马萨达等地。进攻中由于遭到以军的阻击，推进较慢。中路和南路是叙军攻击的重点。中路叙军第9步兵师很快就突破了以军188装甲旅的防线，攻占了艾哈迈里亚。以军退守库奈特拉待援。叙军虽出动了二线坦克，利用夜间频频发动进攻，但以军也调集了大批坦克向叙军发动反冲击，双方1500辆坦克在狭长的平原上激战了近48小时，以军188装甲旅几乎被全歼，仅剩10余辆坦克。7日晨，叙军突破1967年停火线约75公里，进到叙以边境太巴列湖附近。以军在仓促应战之时，逐渐看到叙军的许多弱点。于是，以军决定集中兵力对付北线叙利亚军队，以扭转战局。至11日，北线以军主力剧增至22个旅，约10万人。
埃军初战得胜，占领了运河东岸的部分地区，达到了预期目的。所以，从10日起，埃军在西奈半岛停止了进攻，着手调整部署巩固阵地。这给以军提供了喘息之机，以军利用这一短暂的间隙集中兵力，实行先北线后西线各个击破的战略方针。
10月10日，以军在北线集中了15个旅和1000辆坦克，在飞机的掩护下，突破叙军防御阵地后，又采取正面突击同迂回包围相结合的战术，分三路向叙军反击。以军进攻的重点是戈兰高地中北部地区，而南部地区仅派少数兵力牵制。很快突破了叙军防线，解除了库奈特拉之围。11日，以军继续向戈兰高地增兵，总计达22个旅，近10万人。以军集中坦克500辆，沿不同的路线，向大马士革方向快速前进。12日，以军越过1967年的停火线，深入叙利亚境内30公里左右，叙利亚的步兵和防空军则撤至首都大马士革等重要城市地区。沿公路两侧建立防御阵地，阻止以军向大马士革的进攻。
以军在北线掌握主动后，随即将作战重点移至西奈半岛，使西奈战线从原来的4个旅增至3个师12个旅，并向西奈调去了大批飞机和坦克。
当以军在北线反击时，埃军为增援叙利亚决定向以军发起进攻。
10月14日6时，埃军出动80架飞机、200门火炮对以军第二线阵地进行了90多分钟的火力准备，随后，埃军装甲师、机械化师1000多辆坦克向以军发起进攻，双方在运河东岸展开了一次大规模的坦克会战。埃军兵分三路，向哈特米亚、吉迪和米特拉山口的以军发起进攻，这是埃军第一次脱离防空网和反坦克防御系统进行的运动战。以军对埃军的进攻有了准备，集中三个师利用山垭口两侧的有利地形进行步、坦、炮协同作战，并出动了飞机支援。以军共投入了坦克约800辆，经过数小时的激战，以军损失坦克50辆，埃军则损失了200辆，被迫退回进攻出发阵地。
10月16日，以军三个旅群向埃发动进攻，双方展开了激烈的坦克战和炮战。同时，以军根据美国侦察卫星提供的在大苦湖地区的埃军第2、3军团结合部有30公里的间隙的情报，抓住埃军运河西岸兵力空虚之有利时机，从结合部突入运河西岸，建立了桥头阵地，摧毁了埃军几个防空导弹阵地，并迅速组织了5个旅的兵力，在空军的支援下，源源不断地渡过运河。对于以军突入运河西岸的作战行动，埃军误认为是小股以军的骚扰活动，未引起重视，以致以军摧毁了埃军的大量防空导弹阵地，以空军得以在运河西岸进行轮番轰炸。18日，突入西岸的以军大举进攻埃军阵地，到19日晚，以军在西岸的部队达到了4个坦克旅、1个机械化旅和1个伞兵旅。
突入运河西岸的以军在取得主动权后，又不断袭击公路、铁路和运河沿岸地区，切断了埃军2、3军团的退路。此时，东岸以军也配合发动攻势，使第3军团腹背受敌。22日，联合国安理会通过《338号决议案》，呼吁埃、以双方“就地停火”，埃及、以色列都表示接受停火，但以军的进攻却没有停止。同时，以军向北推进，企图攻占伊斯梅利亚，包围埃及第2军团，但未能成功，以军又集中兵力，回师南下，迂回包围第3军团。23日凌晨，以军沙龙旅，依靠夜间偷运过河的人员和物品补给，向阿塔卡地区发动猛攻，当日晚，以军占领苏伊士城郊外的炼油厂，切断了苏伊士城西南和南面第3军团与部队的联系，基本完成了对埃军第3军团大部分部队的包围。24日，双方实现停火。埃以虽然都宣布接受停火决议，但战场上的军事行动并没有立即停止，以色列仍想消灭被围的埃及第三军团2万多人，埃军坚持顽强抵抗。在美苏的强大压力下，埃以最终实现了停火。
在北线，叙、以双方在第二阶段末期形成对峙后，以军于10月22日出动1个伞兵旅，夺取了叙军在戈兰高地的最后一个阵地老山头。叙军随后发动多次反击，收复了一些失地，但成效不大，双方仍处于对峙状态。24日，叙以宣布正式停火。这场战争历时18天，埃及、叙利亚和以色列共投入兵力约110万人，坦克5500多辆，作战飞机1500多架。战争结果，阿拉伯国家死亡约2万余人，被击毁坦克2000余辆，损失飞机约400架；以色列军队死亡5000多人，损失坦克1000多辆，飞机200架。双方战争消耗在50亿美元以上。通过这次战争，埃军收复运河东岸纵深10—15公里，南北长192公里的土地，面积为3000多平方公里。以色列新占运河西岸埃及领土1900余平方公里和叙利亚戈兰高地以东440平方公里的领土。