此時，以軍作戰重點由北線轉向西線，西奈兵力由3個師增至5個師約18個旅，空軍主力已調往西線，使用"響尾蛇"、"蜻蜓"空空導彈對付埃及飛機，並以"加布裏埃爾"艦艦導彈打擊埃、敘艦艇，取得局部製空製海權。14日,雙方1800輛坦克進行決戰,為世界戰爭史上所罕見。以軍坦克與步、炮協同作戰,使用直升機發射"小牛"、"百舌鳥"空地導彈和"白星眼"電視製導炸彈，擊毀埃軍坦克約250輛(以軍損失約50輛),迫使埃軍撤回進攻出發地。15日晚，以軍沙龍師利用夜暗從運河和大苦湖埃第2、第3集團軍接合部實施大縱深穿插突擊。
16日淩晨，其先頭部隊約2000人在大苦湖以北德維斯瓦附近渡河，摧毀若幹埃軍防空導彈陣地，撕裂埃軍防空"保護傘"，為以空軍飛機進入運河以西空域創造了條件。以軍架好浮橋後,2個師渡河，向西轉南快速突擊，23日進抵蘇伊士灣，占領阿代比耶港，對蘇伊士城和埃第3集團軍構成合圍態勢,從而控製了西線戰場主動權。埃及依靠軍民聯防保衛蘇伊士城，多次堵截以軍在西岸的進攻，但均未達到目的。
24日，埃、以雙方按照聯合國安理會決議停戰。
埃、敘和以色列分別於次年1月和5月簽署第一階段脫離軍事接觸協議。埃及控製了運河東岸兩段縱深約10公裏的狹長地帶(後經政治談判，埃、以於1979年3月簽署和約規定,以軍於1982年4月完全撤出西奈半島),北線以軍則撤至1967年停火線以西。此次戰爭，雙方損失重大。死亡人數大致為：以色列2800人、埃及5000人、敘利亞3000人、其他阿拉伯國家500人；坦克損失：以軍850輛、埃軍1000輛、敘軍1000輛、其他阿拉伯國家200輛；飛機損失:以軍110架、埃軍260架、敘軍130餘架、其他阿拉伯國家50餘架；艦艇損失：以色列1艘、埃敘共10艘。由於在短時間內消耗巨大，雙方不得不在戰爭期間分別請求蘇、美供應武器裝備。蘇聯和美國先後從10月10日和13日向阿、以實施戰略空運。蘇聯在29天中出動大型運輸機930餘架次，給埃、敘空運約1.5萬噸軍用物資(海運23萬噸物資於停戰後到達)。美國出動566架次，給以色列空運約2.3萬噸物資(不含以色列民航空運的5000噸)。其間，阿拉伯國家使用"石油武器",采取提高油價、限製輸出等手段，力圖遏製美國和西歐一些國家對以色列的支持，從經濟上給以色列和美國等親以國家以一定打擊。
此次戰爭,埃、敘經周密準備對以實施戰略突襲,通過兩線夾擊首戰告捷，振奮了阿拉伯國家的民心士氣；埃軍強渡運河成功，顯示出陸海空諸軍兵種協同作戰的威力；雖然埃軍在戰場上逐步陷入被動，但停戰時終於在運河東岸占據兩段狹長的灘頭陣地，達到了為爾後通過政治談判收複全部失地創造條件的戰略目的。以色列麵對兩線作戰的嚴峻局麵，堅持先北後西、重點用兵的方針，動員迅速、指揮靈活，終於化被動為主動,轉敗為勝；但戰前對開戰情報判斷有誤,從而導致早期預警落空，初戰失利，空軍和坦克部隊未能阻滯阿方進攻。此次戰爭是第二次世界大戰後最具現代化特點的戰爭之一，雙方分別使用蘇、美先進的武器裝備，並通過蘇、美戰略空運及時得到補充，同時利用蘇、美偵察衛星獲取對方軍事情報，使廣泛的戰場成為蘇、美新式武器的實驗場。雙方均大量使用新式飛機和對空導彈爭奪製空權，使用艦對艦導彈爭奪製海權，使用新式坦克和反坦克導彈以及武裝直升機發射空地導彈和製導炸彈對付坦克，並通過電子對抗等手段爭奪地麵戰場的主動權。導彈在戰爭中充分發揮了作用，雙方損失的飛機60%以上，艦艇80%和大部分坦克是被導彈擊毀的。戰爭以突襲方式迅猛展開,作戰行動快速多變；火力空前增強,消耗快速而又巨大；地麵、空中、海上作戰與電磁戰場相互滲透，電子技術得到廣泛運用並取得顯著效果。這些都對戰略籌劃、作戰指揮、部隊素質、後勤保障與動員體製等提出了更高要求和新的課題，從而推動了各國對軍事學術和未來戰爭的研究。