На иракском фронте завоевания поначалу не были такими масштабными. Бои в течение нескольких лет шли на берегах Евфрата. В сентябре 634 года, когда персы вернули захваченную при Абу Бакре Хиру, Умар отправил против них армию во главе с Абу Убайдом. Тот одержал несколько побед над отдельными персидскими полководцами и овладел значительной частью междуречья Евфрата и Тигра. Однако в ноябре 634 года неподалёку от Хиры на восточном берегу Евфрата произошла ожесточённая битва, в которой арабы потерпели поражение. Эта неудача не обескуражила Умара. Он продолжал формировать и отправлять на Евфрат всё новые и новые отряды добровольцев. В марте 635 года при ал-Бувайба, неподалёку от Хиры, арабы разбили врага и захватили весь Ирак вплоть до берегов Персидского залива. Но затем они должны были вновь отступить за Евфрат. Только после того как в начале 636 года в Ирак отправилась новая армия под командованием Саада ибн Абу Ваккаса, в военных действиях наступил перелом.
Иранский полководец Рустам сосредоточил у Селевкии для борьбы с Саадом огромную армию, в которую вошли контингенты со всего Ирана. Всего собралось до 40 тысяч воинов, подкреплённых мощью 30 или 35 боевых слонов. Арабов было около 30 тысяч. Армии встретились в декабре 636 года у Кадисия. Ожесточённое сражение продолжалось три дня. В конце концов упорство и доблесть арабов сломили сопротивление персов. Рустам пал в бою. Арабы форсировали Евфрат, Тигр и в апреле 637 года без боя захватили персидскую столицу Ктесифон. Тут им досталась колоссальная добыча, оцениваемая более чем в 100 миллионов дирхемов. Затем из разорённого дотла Ктесифона Саад повёл свою армию вверх по Тигру и без труда покорил равнинный Курдистан.
В том же году арабы из Ирака начали набеги на собственно Иран. Переправившись через Тигр и Карун, они вторглись в область Ахваз. В 639 году был завоёван весь Хузистан, взяты Рамхурмуз, Шустер и Сус. В следующем году фронт завоеваний расширился. Арабы с моря высадились у Ришахра и приступили к завоеванию Фарса. Правитель этой провинции был убит в ожесточённом сражении, его армия рассеяна. В 641 году был взят Таввадж, превращённый в базу для дальнейших завоеваний. Между тем шах Йездегерд III сумел оправиться от поражения и вновь собрал под своим началом большие силы. Однако и эта армия была разбита в 642 году в сражении при Нехавенде. Победа открыла арабам путь на восток — к Рею и далее в Хорасан, а также на север — в Азербайджан (Адербайган). В следующие два года завоеватели овладели Хамаданом и Исфаханом. На севере были взяты Абхар и Казвин, а в 643 году пала столица Азербайджана Ардебиль.
