Положение казалось настолько безнадежным, что Ираклий даже собирался перенести столицу в Карфаген, однако после некоторых колебаний решил начать войну с Ираном. Поскольку казна была истощена, император решил воспользоваться церковными сокровищами столицы и провинции и повелел отчеканить большое количество золотой и серебряной монеты. Это дало возможность реорганизовать армию и заручиться помощью союзников - иви-ров, армян, лазов и абазгов. Особенно важен был союз с хазарами.
Весной 622 г. Ираклий переправился в Малую Азию. Персидский поход, имевший к тому же целью возвратить Животворящее древо в Иерусалим, получал вид священной войны. Ожесточенные бои велись в Армении, Лазике, Азербайджане и Ассирии. Персы заручились поддержкой аварского кагана, который в 626 г. осадил Константинополь. Однако византийцам удалось потопить флотилию славянских ладей, которую каган взял с собой. Аварский каганат потерпел сокрушительное поражение и вскоре распался. Ираклий в 627 г. разгромил персидскую армию около развалин древней Ниневии, и от этого удара Иран уже не оправился. Возвращенный из Ирана Честной Крест был водружен на прежнее место к великой радости всех христиан.
После разгрома персов Ираклий впервые (в 629 г.) официально назвал себя василевсом (царем). Это название давно уже употреблялось в сочинениях византийских историков и хронистов, но не было принято в качестве официального титула. До VII в. использовался латинский титул «император», переводимый на греческий как «автократор» (самодержец). Но пока вне Византии существовал независимый государь могучей древней державы, императоры воздерживались принимать титул, который пришлось бы разделять с другим монархом. Но как только был разгромлен персидский шах, византийский император принял тот титул, который в течение столетий прилагался к нему неофициально.
В правление Ираклия началось осуществление важных социальных и административных реформ, завершившихся лишь в конце VII в. В провинции стали создаваться первые фемы, которые, подобно экзархатам, являлись военно-административными округами, где военная и гражданская власть осуществлялась одним лицом - стратигом (полководцем). Одновременно начался процесс перестройки центрального аппарата. Ираклий отходил от централизованного режима предшествующей эпохи, сокращая жалование чиновникам и раздавая податные льготы.
Ираклий пытался примирить монофиситов с халкидонитами с помошью компромиссной религиозной формулы, которая была найдена в монофелит-стве, признававшем в Иисусе Христе при двух природах одну волю, что являлось известной уступкой монофиситству. Эта попытка, однако, успеха не имела. Среди православного духовенства монофелитство вызывало неприятие, выразителем которого станет Максим Исповедник.
Таким образом, Ираклию, одаренному государственному мужу, которому Византия обязана была своим спасением, не удалось полностью стабилизировать положение. Не надо забывать также того, что многолетняя борьба с персами катастрофически ослабила военную и финансовую мощь державы. Но столь необходимого отдыха империя не получила - вскоре после окончания персидской войны возникла неожиданная грозная опасность со стороны арабов. Политическая консолидация племенных объединений Северной Аравии оказалась стремительной.
В 633 г. арабы вторглись в Иран, а в 634 г. - в Сирию. Завоевание арабами восточных областей Византии было осуществлено в то же время, что и Ирана (636-651 гг.). В 638 г. пала Антиохия, затем Месопотамия и византийская Армения; Египет признал их власть в 641 г., к 649 г. арабы дошли до Карфагена. Византийская империя, сильно сократившись в размерах, перестала быть крупнейшей державой Средиземноморья. Ранневизантийский период подошел к концу.
Главным итогом ранневизантийского периода может считаться складывание особого типа власти, существенно отличавшегося как от античной традиции, так и от окружавших Византию государств. Император рассматривался как «единственный повелитель ойкумены». Но принципа наследственной передачи власти официально не существовало. Выбор кандидатуры нового государя во многом зависел от сената, армии и высшего духовенства, а иногда и от симпатий жителей столицы. Поэтому императоры прибегали к со-правительству, коронуя сыновей при жизни.