1967年4月，叙利亚的6架米格战机在一次突发事件中被以色列打下来，叙利亚马上向埃及呼吁参战，埃及立即动员十万大军和一千辆坦克，开进西奈半岛的埃以边界地区。
1967年5月16日，埃及武装力量总司令要求联合国撤出在埃以边境的观察所驻扎的所有部队。随即，埃军前出并占领一部分联合国观察所。 1967年5月18日，埃及外交部长通告所有联合国部队派遣国：联合国部队必须立即离开埃及和加沙地带。 1967年5月22日，埃及宣布自次日起封锁西奈半岛的堤蓝海峡。 1967年5月30日，约旦和埃及签署了五年共同防御条约。至此，埃约联军有机会在半小时内将以色列一分为二。战争眼看就要全面爆发。
以色列西面靠海，其余的南北和东面被敌国包围。就在敌人调兵遣将之际，以色列军队先发制人，1967年6月5日，在留下12架战机担任本土防空任务后，以色列空军其他战机全部动员起来准备投入到对埃及、约旦和叙利亚的袭击当中。以军乘埃军早饭和军官上班前戒备松懈之机，集中使用200架飞机空袭埃及各空军基地,将埃军绝大部分飞机摧毁于地面，尔后又击毁叙利亚、约旦大量飞机；并出动22个旅实施多方向快速突击,4天内占领西奈半岛和加沙地区，继而攻占耶路撒冷东城区和约旦河西岸地区，10日攻占叙利亚戈兰高地。埃及对以军突袭估计不足，损失惨重。约、埃、叙先后被迫同意停火。结果，以色列又占领6.5万多平方公里的阿拉伯领土,数十万巴勒斯坦阿拉伯人被赶出家园。
第三次中东战争后，阿、以对抗继续发展。埃海军舰艇于1967年10月使用舰舰导弹击沉以军驱逐舰“埃拉特”号，首创导弹击沉军舰的纪录。从1968年下半年开始，埃炮兵部队向运河东岸以军实施大规模炮击。以军则从1969年下半年开始向运河西岸包括开罗周围地区实施战略空袭。双方还各派突击队偷袭对方。1970年8月停火。这两年的战斗被称为“消耗战”。阿、以双方分别从苏、美得到新式武器装备，为下次战争做准备。苏、美对中东的争夺加剧是导致第四次中东战争的重要国际原因。