Egyptin presidentti Nasser vaati toukokuussa 1967 YK:n rauhanturvajoukkoja poistumaan Siinailta. YK:n pääsihteeri U Thant suostui.
Samoihin aikoihin levisi huhu, että Israel oli keskittänyt joukkojaan Syyrian vastaiselle rajalle. Kyseessä oli NL:n toistaiseksi tuntemattomasta syystä levittämä väärä tieto. Huhua vahvistivat eräiden israelilaisten politiikkojen uhkaukset Syyrialle, joka julisti valmiustilan. Egyptillä ja Syyrialla oli puolustussopimus, joten myös Egyptissä määrättiin liikekannallepano. Egypti sulki Akabanlahdelta Punaiselle merelle johtavan Tiranin salmen israelilaisilta laivoilta.
Israel piti Tiranin salmen sulkemista vihamielisenä tekona ja hyökkäsi 5. kesäkuuta 1967 lentotukikohtiin Egyptissä, Syyriassa, Jordaniassa ja Irakissa. Israel valtasi salamasodalla parissa päivässä Jordanialta Itä-Jerusalemin ja Länsirannan, Egyptiltä Gazan kaistan ja Siinain sekä Syyrialta Golanin kukkulat.
YK:n välittämä tulitauko astui voimaan 10. kesäkuuta. Israelilta kaatui sodassa 769 miestä ja noin 3 000 haavoittui. Arabimailta kuoli ja haavoittui noin 15 000.
Jo itsenäisyyssodan peruja oleva suuri palestiinalaisten pakolaisten joukko lisääntyi noin puolella miljoonalla. YK yritti puuttua tilanteeseen vaatimalla Israelia luopumaan valtaamistaan alueista, mutta tuloksetta. Israelin aluevaltaukset vuonna 1967 ovat yhä Lähi-idän konfliktin keskeisiä ongelmia.
Aluksi Israel oli tosin valmis harkitsemaan alueista luopumista. Uskonnolliset ja kansallismieliset ryhmät alkoivat kuitenkin julistaa näkemystä, jonka mukaan Golanin kukkulat ja Länsiranta pitäisi itse asiassa liittää pysyvästi Israeliin ja asuttaa juutalaisilla.
Pian alueiden luovutus oli poliittinen mahdottomuus. Juutalaisia muutti palestiinalaisalueille ja se synnytti uusia jännitteitä. Arabinaapurit valmistautuivat vähin äänin kukistamaan Israelin sodassa lopullisesti.