1984年2月，伊朗不顾伊拉克停战要求和国际调停继续发展进攻，企图迫使萨达姆下台，建立伊拉克伊斯兰共和国。至1988年3月，先后发动“巴德尔”、“曙光”8～9号、“圣城”1～9号和“佐法尔”1～6号等50多次战役。在1986年2月的“曙光”8号战役中，攻占伊拉克南部主要出海口法奥地区；在1988年1月的“圣城”2号战役中，夺取伊拉克北部约110平方公里土地；在1988年3月的“曙光”10号战役中，占领伊拉克北部重镇哈莱卜杰，夺地1000多平方公里。其他战役则多数受挫，占地得而复失。
伊拉克守中有攻，先后在中线和南线多次组织进攻战役，并利用伊朗反政府武装配合作战。为改变战场态势，阻止伊朗进攻并削弱其战争潜力，伊拉克除在地面战斗中使用化学武器外，还先后于1984年2月和1985年3月率先进行“袭船战”和“袭城战”，攻击对方石油输出终端和军事、经济目标。伊朗针锋相对予以还击，在空军力量不足情况下率先使用地地弹道导弹，引起双方“导弹战”。
由于伊朗使用导弹袭击科威特并威胁海湾其他国家的石油输出，美、苏、英、法等国自1987年7月起先后出动80多艘军舰在海湾为油轮护航。美海军曾多次同伊朗发生冲突，战火由两伊边境蔓延到海湾地区。
伊拉克士兵在战斗中1988年上半年，伊朗经济危机加剧，国际压力增大，战场形势恶化。伊拉克采取以战迫和方针，继续对伊朗纵深目标实施导弹袭击。
1988年4月，伊拉克开始全面反攻，先后通过“斋月行动”、“信赖真主”等战役，收复法奥等南部失地和北部山区，并攻占伊朗的代赫洛兰及其周围地区，随后主动撤离；在其他地区共占领伊朗2000多平方公里土地。1988年7月14日，伊朗政府宣布接受联合国安理会关于和平解决争端的598号决议。8月20日，双方在联合国军事观察团监督下实现停火。1990年伊拉克因侵占科威特面临严重的海湾危机，于8月15日宣布5天内从伊朗撤军，接受1975年签订的阿尔及尔协议并开始释放战俘。至此，两伊结束战争状态。
两伊战争中，伊朗亡35万人、伤70万人、被俘3万多人，损失作战飞机150架、坦克1500辆、火炮1200门、舰艇16艘；伊拉克亡18万人、伤25万人、被俘5万多人，损失作战飞机250架、坦克2000多辆、火炮1500门、舰艇15艘。两国军费开支近2000亿美元，经济损失约5400亿美元。
在双方“袭船战”中，航行于海湾的各国油轮共546艘被击中，420名船员丧生。战争使双方的综合国力受到很大削弱，客观上削弱了伊朗输出伊斯兰革命的势头，推迟了中东地区主要热点问题阿以争端和平解决的进程，刺激了中东地区各国对地地导弹、化学武器等大规模杀伤性兵器的追求，引起新的军备竞赛。
伊拉克在这场竞赛中略占上风，以至很快忘却战争教训，停火两年后贸然武装入侵科威特，酿成规模空前、给伊拉克带来灾难性打击的海湾战争。
