El último gobernante de la dinastía Heracliana fue Justiniano II, quien sucedió a su padre en el trono en el año 685, con tan solo dieciséis años de edad. Justiniano fue un emperador activo y fuerte, que reorganizó y popularizó el ejército, haciendo de este uno de los más importantes pilares en la política interna del imperio, lo cual le valió en su momento la oposición de las clases más aristocráticas de la sociedad, que veían de este modo mermados sus privilegios de clase. Justiniano no dudó en hacer uso de la violencia para reprimir cualquier conato de disidencia, y se mostró como un gobernante déspota e implacable a la hora de imponer sus criterios o de recabar los fondos que requería para la continuación de sus políticas. Durante su gobierno se reanudaron las querellas con la iglesia occidental, motivadas en gran medida por la pretensión del patriarcado de Constantinopla de detentar un estatus igual al del papado romano, así como por ciertas decisiones ecuménicas adoptadas durante un Concilio de obispos convocado por el emperador y celebrado en Bizancio en el año 691, en el que básicamente se regulaban algunas prácticas comunes dentro de la iglesia oriental, al igual que la aceptación del sacerdocio para hombres casados.

Cuando el emperador quiso hacer traer por la fuerza al papa hasta Constantinopla, para obligarlo a reconocer las decisiones del concilio, la delegación bizantina fue rechazada por las fuerzas milicianas de Roma y Rávena, en un claro desafío a la autoridad imperial. Sin embargo, Justiniano no pudo hacer frente a dicho desafío, pues poco tiempo después era derrocado, en el año 695, tras una revuelta popular en la que tomaron parte los militares del imperio. El jefe militar designado como nuevo emperador, un strategos llamado Leoncio, hizo prisionero a Justiniano y lo mutiló cortándole la nariz (a partir de lo cual se originó entonces su nombre de Rhinotmetos), exiliándolo luego del poder.

Leoncio no logró sin embargo estabilizar su mandato, que duró solo tres años, tras de los cuales fue sustituido por un nuevo usurpador de nombre Apsimaros, quien ascendió al trono imperial con el nombre de Tiberio III y dio a Leoncio un trato similar al que este había dispensado a Justiniano: lo mutiló igualmente cortándole la nariz y lo enclaustró en un convento, obligándolo a adoptar los votos monásticos.

El gobierno de Tiberio no resultó en todo caso mucho mejor: reinó hasta el 705, año en que fue derrocado por un golpe de estado que llevó nuevamente a Justiniano al poder. Un año antes, este había escapado de su lugar de destierro y había pactado una alianza con los búlgaros para que le ayudaran a recuperar el trono. Justiniano se presentó entonces ante las murallas de Constantinopla con un gran ejército y logró infiltrarse dentro de la ciudad, donde puso en fuga a Tiberio y logro hacerse reconocer de nuevo como emperador, a partir de lo cual inició un segundo reinado marcado esta vez por las purgas y el terror.

Justiniano se entregó entonces a la más cruel venganza, hizo asesinar a Leoncio y a Tiberio de manera ignominiosa, así como a muchos otros generales sospechosos de haber apoyado, tácita o abiertamente, a los usurpadores. En su furia hizo deponer luego al patriarca de Constantinopla y ordenó que lo cegaran. Envió además una expedición punitiva a Rávena, como castigo a su hostilidad anterior, que saqueó la ciudad en el año 709, luego de lo cual su obispo fue cegado y los notables del gobierno fueron conducidos encadenados hasta Constantinopla para ser ejecutados.

Cuando enviaba otra expedición de castigo contra el Quersoneso, su antiguo lugar de exilio, el ejército imperial se sublevó nuevamente contra Justiniano bajo la dirección de un oficial llamado Bardanes, quien fue elevado entonces como nuevo emperador. Bardanes hizo arrestar y ejecutar a Justiniano en diciembre de 711, luego de lo cual le tocó una suerte similar a su pequeño hijo de seis años, Tiberio, con lo que llegaba así a su final la dinastía de los Heráclidas.

Sin embargo, Bardanes no logró poner fin al clima de anarquía que reinó en el imperio luego de la caída de la dinastía Heracliana, y durante los siguientes seis años se sucedieron tres emperadores de reinados muy breves (Bardanes, Anastasio II y Teodosio III) que fueron puestos y depuestos por sendas rebeliones populares y soldadescas. Finalmente, en 717, luego de la última rebelión que tuvo como consecuencia el derrocamiento de Teodosio III, accedió al poder el emperador León III, llamado el Isaurio, quien daría inicio a la llamada dinastía Isauria y a un nuevo periodo de estabilidad y recuperación para el imperio.