Pero viendo la oportunidad de invadir Palestina mientras las fuerzas del califa Úmar ibn al-Jattab estaban distraídas en la conquista del Imperio sasánida, a finales de 635 un gran ejército bizantino reforzado con mercenarios francos, eslavos, georgianos, armenios y gasánidas (árabes cristianos) se reunió en Alepo desde donde marchó a Antioquía.

Las tropas musulmanas, dirigidas por Jálid ibn al-Walid, estaban en Emesa desde donde retrocedió ante el avance bizantino hasta el río Yarmuk.

Los primeros cuatro días de lucha la situación se mantuvo equilibrada, con constantes ataques y contraataques sin mayor éxito; pero el quinto día, Vahan, que había sufrido demasiadas bajas entre los suyos, empezó a negociar secretamente con los musulmanes cuando sus tropas fueron detenidas en su ofensiva de aquel día.

Los árabes aprovecharon entonces para flanquear al enemigo, los romanos ante tal presión rompieron filas y se dieron a la fuga.

La derrota fue un desastre total para Bizancio, que ya estaba agotado por veintinueve años de guerra contra los persas, ganada a un alto coste.