A partir del año 702, con el ascenso al trono de Witiza, y en medio de una gran hambruna, se produjeron enfrentamientos de sus partidarios con los del antiguo rey Ervigio, encabezados ahora por Rodrigo. En 710, a la muerte de Witiza, los nobles partidarios de Rodrigo le proclamaron rey, mientras que los partidarios de Witiza proclamaron rey a uno de sus hijos, Agila II. Los sucesos de 711 aparecen en las crónicas y la épica posterior con todo tipo de matices legendarios, y una narración muy gráfica ( frente a la que se han construido todo tipo de interpretaciones historiográficas divergentes - destacando, por su planteamiento provocativo, la de Ignacio Olagüe, que niega la condición "invasora" de la islamización de España- ) :

Mientras Rodrigo acudía a Pamplona para sofocar una rebelión, se produjo el paso del Estrecho de las tropas del bereber musulmán Tariq, con la connivencia de Julián, conde de Ceuta (presuntamente ofendido por Rodrigo, que habría tenido relaciones en Toledo con su hija, la Cava). Las fuerzas que consiguió reunir Rodrigo para la batalla de Guadalete (o de la laguna de la Janda) fueron traicionadas por los hijos de Witiza y el obispo Oppas, que les facilitaron su penetración al interior, en un avance imparable. En 712, se le sumó una expedición posterior, dirigida por el gobernador árabe Musa ibn Nusair, interesado en controlar a su subordinado (así como el botín que se estaba reuniendo y cuya forma de repartir fue objeto de discusiones -que terminaron llevando a ambos caudillos a consultas con el Califa en Damasco, donde Musa fue juzgado y posteriormente asesinado-). El contingente militar reunido quizá ascendiera a unos 18.000 hombres, entre bereberes y árabes. Abd al-Aziz ibn Musa, el hijo de Musa, y los siguientes walíes ("gobernadores") consiguieron controlar la práctica totalidad del territorio peninsular hacia el 714 o 716. Incluso sobrepasaron los Pirineos, terminando con el núcleo visigodo de Narbona (rey Ardón -sucesor de Agila II-) en 720 y enfrentándose al reino franco, que les detuvo en la batalla de Poitiers (732).

La organización del territorio conquistado se fue efectuando mediante pactos de capitulación (ama) que permitieron la rápida conquista y la integración de comunidades completas de forma prácticamente inalterada a la nueva estructura sociopolítica. Otros grupos establecían pactos de clientela (wala), convirtiéndose al Islam y manteniendo ciertas obligaciones. Se otorgaron distintos grados de autonomía local a los nobles y de pago de tributos a cada población, según el grado de afinidad que mostraran. No hubo ninguna voluntad inicial de imponer la religión islámica, aunque las conversiones fueron produciéndose, dando origen a una población musulmana de origen hispano-romano-visigodo: los muladíes (como el conde Casio, que dio origen a la poderosa familia de los Banu Qasi, que controlaban el valle del Ebro y mantuvieron relaciones fluidas con los cristianos no sometidos del norte -con los que mantenían relaciones de parentesco-, llegando incluso a aliarse contra el poder central de Córdoba). Los que permanecieron cristianos, pero aceptaron someterse a las nuevas autoridades musulmanas, son llamados mozárabes (como Teodomiro, al que se permitió mantener un extenso territorio en el sureste -el llamado reino de Tudmir-).

En puntos estratégicos las autoridades musulmanas mantuvieron algunas guarniciones militares (cuya principal finalidad era asegurar el cobro de las rentas). Han pervivido en la toponimia con la raíz qalat. En el valle del Duero se intentó la instalación de contingentes bereberes; volviendo a poblar (con población autóctona) asentamientos hacía tiempo abandonados, incluso de época prerromana. Tales enclaves se fortificaron con castillos, orientados más a mantener una cierta independencia frente a Córdoba que a defenderse de los cristianos del norte.

La recaudación tributaria y el reparto del botín se realizaba dividiendo los bienes en dos categorías: bienes muebles (amwal) y los bienes raíces (aradi -especialmente las tierras-), con un régimen fiscal distinto para cada caso. A partir del 730 se endureció el régimen fiscal, en una coyuntura crítica de malas cosechas, que coincidió con un levantamiento de los bereberes (iniciado en el norte de África y convertido en el 740 en una gran revuelta que afectó a toda la península hispánica). La minoría árabe dirigente buscó el apoyo del centro político del occidente islámico (Maghreb), que por entonces estaba en Ifriqiya (Kairuán, antigua Cartago, actual Túnez), llegando incluso un contingente militar sirio. La revuelta fue sofocada, pero trajo como consecuencia el abandono de los bereberes de puntos estratégicos de la península, como el valle del Duero, pasando a concentrarse en torno a Mérida.

El abandono berereber del valle del Duero, sumado a las expediciones de castigo asturianas (Alfonso I), que estimularon a la población local para replegarse a la cordillera Cantábrica, motivaron a Claudio Sánchez Albornoz a acuñar el discutido concepto historiográfico de "desierto del Duero".

La necesidad de incrementar la presión fiscal para satisfacer las necesidades de una creciente élite dirigente musulmana sobre una población decreciente de dimmíes (no-musulmanes) llevó al incumplimiento de los pactos de capitulación.