美军7月20日下午4时对伊朗发起新一轮空袭，这是自7月11日以来美军对伊朗的连续第十天的军事打击。伊朗总统佩泽希齐扬当天早些时候表示：“我们正在经历一场全面战争。”
美军称，空袭目标包括伊朗唯一正在运营的民用核电站所在的布什尔，及其他军事设施、防空和海上监控设施、海上力量、导弹和无人机发射场以及通信网络。伊朗则对霍尔木兹海峡的油轮进行了攻击，并袭击了驻有美国第五舰队的巴林和科威特。巴林表示，其空中交通系统受损，但航班运营正常。
与伊朗结盟的也门胡塞武装20日宣布封锁沙特港口。这可能会使全球能源市场紧张局势进一步升级。沙特此前使用红海航线出口原油，以绕过伊朗对霍尔木兹海峡的封锁。胡塞武装表示，这是对沙特上周针对也门萨那国际机场的行动的回应。
20日早些时候，美国总统特朗普在社交媒体发文称，伊朗每杀害一名美国士兵，都会为此“付出数倍的代价”。目前，美军在伊朗战争中阵亡的士兵总数为17人。五角大楼表示，自7月7日以来，已有近100名美军士兵受伤？其中绝大多数人受轻微脑震荡，96%已经恢复返回岗位。
美国中央司令部18日确认，两名美军人员17日在约旦境内遭伊朗弹道导弹和无人机攻击身亡。另有一人失踪。19日，美军宣布一名美军人员18日在伊拉克北部引爆一架被击落的伊朗无人机时身亡。
尽管谈判仍有可能阻止这场冲突不断升级。一位伊朗官员表示，调解方向伊朗提出了一个10天的停火提议，以重启和解备忘录的途径。伊朗当局之前表示，他们继续维持与美国的外交接触，但未透露具体内容。伊朗内政部长预计要前往伊斯兰堡。
美国国务卿鲁比奥表示，美国仍对与伊朗进行谈判持开放态度，但“谈判必须是认真的”。他认为，如果外交大门敞开，那么希望为伊朗做有益事情的人有机会掌控该体制或和谈，那这是一个积极的发展。包括卡塔尔和巴基斯坦在内的调解方一直与双方保持沟通，试图促使美伊重返谈判桌。