正当埃及军队在西奈抵挡以军，大批埃军由运河开进西奈并准备大规模反击的时候。10月30日下午6时，英法两国借口保护运河航运，向埃及发出“最后通牒”，要求埃以双方停火，并允许英法军队进驻运河区，否则派兵干涉。限12小时以内作出答复：1.两国政府立即停止在陆海空的敌对行动；2.两国军队相互后撤，埃及军撤至苏伊士运河西岸，以色列军撤至运河以东10英里处；3.埃以两国政府同意英法联军为隔离两国军队和保障一切国家船舶在运河航行而暂时占领福阿德港、伊斯梅利亚、苏伊士城。
以色列按照早已和英法商量好的接受最后通牒要求。纳赛尔则在当天深夜加以拒绝，并于31日早晨命令尼罗河流域和苏伊士运河区的防空部队进入戒备状态，命令阿密尔在英法军进攻时撤退西奈半岛和部队，保卫苏伊士运河。纳赛尔认为，只要能守住拉法阿布、奥格拉、阿里什三角地区，就能阻止以色列军从北路、中路进攻西奈半岛，而当前威胁最大的是已经到达哈萨拉的以色列第7装甲旅即将与米特拉山隘的空降部队会合。为此，埃及军迅速将运河西岸的第4装甲师推进到哈萨拉，同时为阻止第7装甲旅与空降部队的会合而将部队推进到萨马代。
遭埃及拒绝后，英法空军在10月31日下午对埃及的15个机场、一些兵营和开罗、亚历山大、塞得港、伊斯梅利亚、苏伊士等城市的重要经济、交通设施，进行了疯狂的轰炸，同时轰炸西奈的埃及部队，企图将埃军拦截在西奈半岛。埃及识破了英法的这一战略企图，在英法空袭后，埃及总统纳塞尔为防止英法占领运河区，而使西奈不队受到夹击的危险，命令增援部队停止进入西奈，在西奈的守军迅速撤至运河区。这样，埃军开始有组织、有计划的撤出西奈半岛。驻守在乌姆希汉和乌姆卡夫特的埃军，虽受以军三面包围，仍然利用夜色掩护，向阿里什方向撤退。
10月31日，以军在英法空袭埃及后向开始准备撤退的埃军进攻。但沿途遭到埃军顽强阻击，至11月2日凌晨以军进至阿里什时，埃军主力已撤退西奈半岛。
打破对蒂朗海峡的封锁是以色列发动这场战争的主要目的，沙姆沙伊赫是蒂朗海峡西岸重镇，11月2日，以军第9旅可是进攻沙姆沙伊赫地区。该地的埃军两营守军在接到埃总部的撤退命令后，鉴于海上有英国海军的封锁，陆路缺乏交通工具，因此，只能固守阵地。以军多次发动进攻，仍未得手。5日，埃军在多面夹击、孤军奋战的情况下，丧失阵地。埃及军队这种不顾后路的打法，使得军队主力得以后撤。但此时，埃军主力已全部撤出西奈半亚喀巴湾岛，从而保存了有生力量。
埃军同英法军队的战斗主要在塞得港进行。从11月1日起，英法空军对塞得港进行连续轰炸。11月5日拂晓，英法想向塞得港空投了第一批伞兵，英军伞兵约6000人在加密尔机场周围着陆，并迅速占领了机场。法军伞兵5000人在富阿德港降落并很快占领了供水厂。下午1时45分，英法第二批伞兵又在上述两地着陆。
11月6日上午，英法军队首先用猛烈炮火袭击塞得港防御阵地，然后，20.2万名海军陆战队队员开始陆。英海军第三突击旅在塞得港登陆作战，法军海军陆战队在富阿德港登陆。6日深夜，英法登陆部队沿苏伊士运河南下，企图一举占领运河区，但遭到埃军抵抗。
埃及军民奋起保卫塞得港。英法第一批伞兵着陆后，埃及当局通过设在各重要地点的广播，迅速告诉居民敌军降落的地点，群众立即集合起来，协助守军消灭敌人。使英法军队始终没能完全占领塞得港，先头部队只进到塞得港以南27公里的卡卜。
随后，英法开始了最后通牒。早在10月30日下午6时，英国和法国政府就向埃及和以色列政府发出最后通牒，限12小时以内作出答复：1.两国政府立即停止在陆海空的敌对行动；2.两国军队相互后撤，埃及军撤至苏伊士运河西岸，以色列军撤至运河以东10英里处；3.埃以两国政府同意英法联军为隔离两国军队和保障一切国家船舶在运河航行而暂时占领福阿德港、伊斯梅利亚、苏伊士城。
以色列答复接受最后通牒要求。纳赛尔则在当天深夜加以拒绝，并于31日早晨命令尼罗河流域和苏伊士运河区的防空部队进入戒备状态，命令阿密尔在英法军进攻时撤退西奈半岛和部队，保卫苏伊士运河。纳赛尔认为，只要能守住拉法阿布、奥格拉、阿里什三角地区，就能阻止以色列军从北路、中路进攻西奈半岛，而当前威胁最大的是已经到达哈萨拉的以色列第7装甲旅即将与米特拉山隘的空降部队会合。为此，埃及军迅速将运河西岸的第4装甲师推进到哈萨拉，同时为阻止第7装甲旅与空降部队的会合而将部队推进到萨马代。
同日，英法联军出动飞机和舰艇袭击埃及空军基地和港口，掌握了制空权和制海权，使拥有250余架作战飞机的埃及空军遭到毁灭性打击。
此时，苏联的注意力正为匈牙利事件所吸引，难以兼顾埃及危机。在匈牙利局势明朗化之后，苏联便采取一系列行为，主要是以不同的措辞照会有关各方。在致以色列总理本古里安的信中称，以色列的行为“将使以色列是否能继续作为一个国家而存在发生问题”，致使本古里安大为不安，赶紧向联合国表示接受其一切停火建议而不带任何附加条件。在致英国首相艾登和法国总理摩勒的信中称：“如果拥有各种现代化毁灭性武器的更强大的国家向英国和法国进攻的话，那么英法两国会处于何种境地呢？”致使英法慌忙要求美国保证北约组织的团结。而致美国总统艾森豪威尔函则称，“如果这场战争不予制止，则将险象环生，并能发展成为第二次世界大战”，美国和苏联作为安理会常任理事国强大国，对于制止战争和恢复近东地区的和平负有特别的责任。
此时的美国政府，既面临苏联要求联合采取决定性措施，又面临英法要求保证北约组织团结，显得有些左右为难。如果不与苏联联合采取行动，那么在“运河回合”中得分的将是苏联，而得罪阿拉伯国家的就是美国。经过内部的紧急磋商，美国政府一方面声明拒绝与苏联采取联合行动，并以美军进入全面警戒状态为姿态，警告苏联不得进攻英法；另一方面照会英法，表明只有当苏联进攻欧洲或埃及进攻英法舰船时，才有所谓“大西洋的保护”问题，当务之急是限英国在12小时内停火。
随后，李霸也在公开讲诉英国法国的不是，要求法国英法以色列停止一切行动。
随后，三个国家开始在联合国大会上，被中国苏联美国批判。随后，统计。在整个战争过程中，英法对埃及的轰炸持续6天，地面战斗40余小时，伤亡300-400人，损失飞机50余架；以色列伤亡约1000人。埃及方面死亡10000多人，伤20万多人，损失飞机2000架，五大城市遭到严重破坏。10.2万幢住宅毁于战火。以色列虽撤离西奈半岛，但解除了埃及对蒂朗海峡的封锁，亚喀巴湾的航行不再受阻。
英法以都有损失，但是英法以现出手。最后，英法以赔偿埃及。