674年，阿拉伯哈里发穆阿维叶一世调兵遣将围攻君士坦丁堡， 历时四年， 君士坦丁堡岿然不动，678年，拜军用希腊火击溃了围城的阿拉伯舰队， 是希腊火第一次被应用于实战，这种类似于火焰喷射器的先进武器，以后成为了拜占庭的独门暗器，屡屡帮助拜占庭化险为夷。 此后拜占庭乘胜出击，在安纳托利亚再次打败阿拉伯步兵军团，暂时解除了阿拉伯人试图征服拜占庭的威胁。680年，他召开第三次君士坦丁堡宗教会议， 再次确认了451年加采东宗教会议的决议，宣布基督教一性论是异端，此后帝国境内大部分的一性论教徒都被驱逐，转移到了伊斯兰人控制的科普特教会区，在埃及叙利亚等地顽强生存并保持他们的信仰至今， 今天埃及的科普特教徒占了埃及总人口的一成。

685年夏季，皇帝君士坦丁四世因饮食不当，突发痢疾，死于腹泻。他死后立即由其16岁的儿子查士丁尼二世即位。