През 634 г. арабите завладели Дамаск и по-голямата част от Южна Сирия. Решителната битка между тях и византийците се състояла при река Ярмук, на 13 км от вливането й в река Йордан.
Сражението между византийската армия и арабските войски на 20 август 636 г. при Ярмук е една от повратните точка в историята. Ако византийците спечелели победа, Близкият изток още дълго време щял да остане християнски и нямало да има нужда по-късно Западна Европа да се опитва да спасява Византия, изпращайки кръстоносни походи да освобождават превзетите от мюсюлманите земи. Европа, всъщност, дори нямало да чуе за исляма, който щял да си остане местна религия на Арабския полуостров…
През 636 г. византийският военачалник от арменски произход Вахан, който противостоял на арабското нашествие в Сирия, имал под свое командване около 15-20 хиляди воини, но му се налагало да разтегля фронта си на около 13 километра.
Очевидно това не било солидна конструкция. Групирайки силите си в отделни части, Вахан се опитвал да покрие цялата зона между устието на Ярмук и стария римски път. Десният му фланг се командвал от военачалника Гаргис (Гаргис). Тук били съсредоточени елитни части – византийска тежка пехота с големи щитове.
Пехотинците на Гаргис трябвало да се превърнат в стабилно ядро на византийската армия, докато центърът и лявото крило можели свободно да маневрират, решавайки тактически задачи. Самият Вахан командвал центъра, където били съсредоточени ударните сили на армията, състоящи се главно от арменски войници. Според по-късни арменски източници, византийската армия била построена в 20 отделни единици.
Мюсюлманския пълководец Халид ибн-Валид трябвало да реагира на тактическите структури, избрани от византийския военачалник. Той разделил бойците си на 36 пехотни единици, групирайки ги в 4 по-големи части. Силите на византийците и арабите били сравнително изравнени по численост.
Основното сражение при Ярмук продължило 6 дни, през които се водели отделни тежки схватки. Първият ден – 20 август, започнал с двубои на бойци от двете страни. По обяд Вахан изпратил стрелци с лъкове, които със своята стрелба положили началото на същинската битка; този ден тя продължила до залез слънце.
Рано сутринта на втория ден византийците започнали настъпление по целия фронт, като заварили противника си неподготвен по време на сутрешната молитва. Намерението на Вахан било да обвърже врага с атаки в центъра, като в същото време обкръжи фланговете му. След три последователни византийски атаки арабскотоо дясно крило се оттеглило и византийските войници достигнали до някои от арабските лагери.
Подобна ситуация се развила и на левия фланг на мюсюлманите, където византийската пехота бавно настъпвала през река Вади Алан. Халид изпратил срещу нея кавалерия от резервите си, която първоначално подкрепила десния арабски фланг, а след това се преместила на левия.
По същото време мюсюлманският център контраатакувал. Поддържал го отряд кавалерия, командван от военачалника Зарар. На едно място арабите дори успели да пробият за кратко византийската линия.
На третия ден византийската армия се опитала да повтори тактиката от предишния ден, но се концентрирала върху открития северен фланг на бойното поле. За пореден път арабите били изтласкани до един от лагерите си. И отново ситуацията била спасена от резервната кавалерията на Халид ибн Валид, но този път загубите на мюсюлманите били много по-големи.
На четвъртия ден се разразила най-ожесточената битка. Арабите претърпели големи загуби от византийските стрелци, когато Вахан, действайки както предишния ден, повторил атаката си. В същото време арменските полкове, подкрепяни от византийската кавалерия, унищожили един арабски отряд. Но докато ставало това, арабски отряди, водени от военачалниците Абу Убейд и Язид нанесли чувствителни удари срещу византийския център и десния фланг. Арменците и арабите-християни сега били атакувани от три страни.
След ожесточена битка византийците се оттеглили, като арабите-християни понесли особено тежки загуби. Тук започнал обратът в битката. По време на атаката на византийската конница срещу мюсюлманските лагери, тя се отделила от пехотата си. Имперската кавалерия опитала да внесе паника в лагера на врага, действайки изолирано от пехотата си – това било напълно правилно от гледна точка на обичайната византийска бойна тактика. Проблемът бил, че то се препоръчвало само, когато противникът нямал възможност да маневрира. В случая не било така. Халид ибн Валид въвел кавалерията си в празното пространство между имперската конница и пехотата. Поради невъзможност да отстъпи към основния си боен строй, византийската конница се оттеглила на север. След това кавалерията на Халид нападнала левия фланг, като принудила пехотата и арменските части на Вахан да се оттеглят.
Възползвайки се от объркването на византийците, цялата мюсюлманска армия преминала в настъпление. Най-отчаяна била битката в северозападния край на бойните линии, където мюсюлманите успели временно да обкръжат византийците. Сред византийските редици настъпила паника: пътищата за отстъпление били отрязани. Някои хвърляли оръжията си и опитвали да се предадат, но арабите не вземали пленници. Други се спускали по стръмните брегове, ала почти всички намирали смъртта си в подножието им. Разгромът бил пълен.
Загубите на мюсюлманите били съпоставими със загубите на византийците. Въпреки ужасяващите описания на многобройните християнски жертви, загинали по време на отстъплението, хиляди византийци намерили своето спасение, оттегляйки се към Египет. Тази част от кавалерията, която първа напуснала бойното поле, успяла да спре, да възстанови своите редици и да нанесе контраудар по мюсюлманската конница, която се устремила на север.
Вахан загинал на бойното поле. Много хроники обаче твърдят, че избягал от страх пред императора и станал монах в манастира „Света Екатерина“ в Синай.
В резултат от битката при Ярмук арабите завладели цяла Палестина, а на следната 637 година превзели и Йерусалим. Освободили го западните кръстоносци едва през 1099 г.