3月，蘇聯軍事代表團訪問了開羅。4月，“飛毛腿”地地戰術導彈運到埃及。西方軍事界認為，這種導彈是進攻性武器，是促使埃及開戰的關鍵，埃及一旦獲得這種武器，阿拉伯國家必然要發動進攻。
5月1日，薩達特總統在亞曆山大港發表演說：“即將到來的戰爭不僅僅滿足於收複失地，而且還要結束23年以來以色列的狂妄姿態。為此，我們準備付出100萬人的犧牲。”看來，戰爭爆發隻是時間問題了。
以色列情報部門敏銳地覺察到了埃及的動向，為了應付緊急事態，發布了局部動員令。動員的部隊於5月15日在耶路撒冷集中，參加國慶閱兵式後，使奔赴戈蘭前線和西奈前線。5月17日，薩達特總統決定將五月戰爭推遲到9～10月。
美蘇兩個大國對埃及的動向也表示了關注。1973年4、5月間，蘇聯領導人和蘇聯報刊多次強調，阿拉伯國家應通過“和平手段”收複被占領土，並批評了使用武力解決問題的作法。但蘇聯又無法令薩達特相信談判會取得積極的成果。
1973年5月初，當基辛格赴莫斯科時，勃列日涅夫向基辛格指出中東發生戰爭的危險。基辛格回國後曾指示國家安全委員會為阿以戰爭擬訂應急計劃。但情報部門認為，埃及和其他阿拉伯國家所進行的軍事準備隻是為了達到心理方麵的目的。在6月份的首腦會晤時，勃列日涅夫再次就問題的緊迫性提出警告，並迫切要求美國對以色列施壓。但當時美國並未對此給予高度重視。
9月25日，葛羅米柯在聯大發言中再次指出中東隨時可能爆發戰爭。三天後，他在訪問白宮時對尼克鬆說：“很可能有一天早上我們大家醒來時會發現那個地區爆發了一場真正的戰爭。”然而，美蘇兩國當時都還不知道戰爭將在幾天內爆發。
“贖罪日”的複仇
10月2日，薩達特總統在國家安全會議上最後決定開戰日為6日。這一天是猶太教的贖罪日，以色列全國各種社會活動完全停止，而且這一天還是周末，又是伊斯蘭教的齋月，以方可能會認為埃軍不會在提高士氣的同時於齋月采取軍事行動。這正好給了埃軍將計就計的機會。之所以在10月2日才決定開戰日，是因為這樣即使以色列有所察覺，也需要5～7天進行動員實施有力的反擊。所有一切，都是為了實現對以色列的突襲。
10月3日，薩達特召見蘇聯大使，通知他埃及和敘利亞“已決定對以色列發動軍事進攻，以打破當前的僵局”。他要求蘇聯迅速表態。10月4日，阿薩德在大馬士革告訴蘇聯駐敘利亞大使，進攻將在10月6日開始。
10月4日，蘇聯要求埃及允許蘇撤退它在埃及的非軍事人員。在大馬士革，蘇聯也提出了同樣的要求。10月4日夜間，撤退開始。
美國和以色列的情報機關很快就注意到了蘇聯的撤退行動，但他們作出了錯誤的判斷，認為蘇聯的行動很可能是因為它害怕以色列發動進攻，或者反映蘇聯和阿拉伯國家關係正在進一步惡化。
6日下午2時，埃、敘軍隊同時向以軍發動進攻。第四次中東戰爭開始了。
埃及部署在運河西的4000門火炮齊發，250架作戰飛機猛轟以軍的指揮所、機場和炮兵陣地。接著，8000名突擊隊員用橡皮舟渡過運河，用高壓水龍在東岸的沙堤上衝開通道，同時鋪設起浮橋。埃及兩個集團軍迅速渡過運河，突破了以色列認為不可逾越的“巴列夫防線”。
到I0月9日埃軍就控製了運河東岸10-15公裏的狹長地帶，初步達到了戰爭預期的目標。與此同時，敘利亞部隊也全線突破在戈蘭高地的以軍陣地，奪取了謝赫山峰陣地，收複了戈蘭高地的大部分地區。
以色列立即在全國進行總動員。10月10日，以色列開始反攻。以色列先集中力量打擊北線的敘軍，很快奪回失去的戈蘭高地，並越過戰前的界線，多占了敘利亞700多平方公裏的領土。在穩住北線之後，以軍又集中兵力在南線對埃及進行反攻。10月14日，埃以雙方近2000輛坦克在西奈廣袤的沙漠之中展開激戰。埃軍在損失坦克264輛後被迫撤退。15日晚，以軍裝甲部隊開始從埃及第一、第三軍團結合部渡過蘇伊士運河，很快占領西岸1000多平方公裏的土地，使第三軍團給養中斷，陷入危急之中。
險些爆發蘇美大戰
戰爭爆發後僅幾個小時，美蘇兩國即展開緊張的活動，企圖控製局勢。
蘇聯大使趕到薩達特的作戰司令部，要求埃及考慮停火，被薩達特斷然拒絕。在這種情況下，為了保住它在中東的橋頭堡，蘇聯隻得作出支持阿拉伯國家的姿態，從10月10日起，向埃、敘大規模空運補給品，提供了薩姆-6導彈、米格-21飛機和新式T-62坦克，並抽調包括最先進的導彈巡洋艦在內的30艘軍艦去增援地中海艦隊。
美國亦不甘示弱，立即采取軍事預防措施，下令第六艦隊的航空母艦“獨立號”從希臘出發進入預定位置，而護航的驅逐艦則部署在蘇聯艦隊巡航地區周圍。此外，另兩艘航空母艦也被緊急調往地中海。
戰鬥開始後僅5天，美國即向以提供了1.3億美元的軍事援助，尼克鬆還下令國防部再按以色列的要求提供數億美元的裝備。從10月12日起，美國開始向以色列實施空運，運送M-48、M-60坦克、CH-53型直升機、A-4“天鷹”式飛機、“陶”式反坦克導彈和各種彈藥等計二萬多噸的物資。
戰場形勢的逆轉和美國軍事壓力的增強，使蘇聯擔心戰爭拖下去導致戰爭升級，開始竭力壓埃、敘停火。10月16日，柯西金取消了原定同丹麥首相的會晤，秘密飛往開羅，勸說埃及接受停火。由於雙方的停火條件相左，會談沒有結果。於是，蘇聯停止向埃及運送武器，以迫使薩達特就範。蘇聯還向敘利亞施加壓力，命令滿載軍火的蘇聯貨船原封不動地駛離敘港口，甚至還威脅要撤走部署和維修薩姆導彈的蘇聯技術人員。同時，蘇駐美大使會見基辛格，請求美國協助安排停火。基辛格於20日飛赴莫斯科同勃列日涅夫會談，雙方終於就停火問題達成協議。10月22日，基辛格飛抵以色列，試圖就停火建議取得以色列的同意。當天，以色列和埃及都表示接受停火建議。