С утратой Ирака, центральной области империи, дававшей 2/5 доходов казны, стало невозможным эффективное сопротивление с Иранского нагорья. Однако в 642 г. иранцы попытались контратаковать арабов и вернуть контроль над Ираком. В битве при Нихавенде была уничтожена большая часть иранской армии, и Западный Иран оказался открытым для арабского вторжения. В течение следующих двух лет воины ислама взяли Исфахан, Хамадан, Казвин, Рей и даже отдаленный азербайджанский город Ардебиль.
В 650 г. арабы начали новую серию экспедиций в Иран. Йездегирд III надеялся укрыться в Мерве, который хотел сделать центром организованного сопротивления, но его отряд был разгромлен тюрками, а правитель города, перешедший на их сторону, закрыл перед ним ворота. Шахиншах укрылся на мельнице на берегу р. Мургаба, но был убит во сне мельником, позарившимся на его богатые одежды и украшения. Так трагично и бесславно закончилась в 651 г. жизнь последнего царя великой династии. Правда, в Тохаристане еще в начале VIII в. действовал сасанидский царевич Пероз, называвший себя шахиншахом. Он рассчитывал на помощь из Китая, но не дождался ее и в конце концов был вынужден бежать от арабов в Поднебесную империю.
Арабское завоевание Ирана в основном не сопровождалось массовыми разрушениями и истреблением населения. После впечатляющих побед мусульманских армий многие города и землевладельцы заключили с арабами договоры, по которым жителям гарантировалось сохранение личной свободы и имущества, свободы их веры – зороастризма, христианства и иудаизма в обмен на уплату контрибуции и ежегодной дани. К моменту смерти третьего «праведного халифа» Усмана (656 г.) весь сасанидский Иран был подчинен – отчасти путем завоеваний, отчасти через заключение договоров с местными элитам, но арабские поселения здесь были малочисленны. Важно отметить, что завоеватели предпочитали селиться в основном в городах и на равнинах. Они избегали горных районов, и там сохранялись почти неизменными местная социальная структура, религии и языки.
Захватив Иран, арабы обнаружили, что это было во многом не перевариваемое блюдо. В отличие от населения бывших византийских провинций, таких как Египет и Сирия, присоединенных к Арабскому государству примерно в то же время, персы сохранили свою самобытность и свой язык. Иран был в основном цельной империей с общепринятым, хотя далеко не всеобщим, чувством культурной, религиозной и национальной идентичности. Части Византийской империи, павшие под ударами арабов, были в большей или меньшей степени нелояльны к Константинополю, в основном из-за религиозной нетерпимости православной церкви и притеснений греческих властей. Население их исповедовало христианство различных соперничающих толков, и потому вряд ли можно говорить о чувстве сирийской или египетской идентичности, которая давала бы возможность сопротивляться арабизации.
Среди других факторов, которые могут объяснить то, что Иран как этнокультурная общность пережил арабские завоевания, следует отметить разреженность арабских поселений в Иране и их незначительную численность в сравнении с Сирией и Египтом. Население последних было в конце концов абсорбировано в новую арабо-мусульманскую цивилизацию. Конечно, и персы внесли свой вклад в ее становление, но они, будучи мусульманами, никогда не стали «арабами». Возможно, как считают некоторые исследователи, здесь важным было и то, что индоевропейская структура персидского языка повысила его сопротивляемость к ассимиляции семитским арабским языком, а сирийский и коптский языки относятся к семито-хамитской семье.