בסתיו 1969 היה ויכוח בממשלת ישראל כיצד נכון להמשיך במלחמה. בצד הניצי הקול הבולט היה של רבין, שצידד בהנחתת מכות כואבות יותר על המצרים, בטענה שהקרנת עוצמה של ישראל תפחית את הסיכון למלחמה חדשה במזרח התיכון ובכך תחזק את העמדה האמריקאית מול ברה"מ. רבין סבר שזה מה שהאמריקאים רוצים.
לעומתו אבא אבן סבר שהסלמה שתביא לאיום של משטר נאצר תגרור התערבות ישירה סובייטית:
"אם מישהו חושב שיש לנו גיבוי אמריקאי מוחלט נגד מצרים – הרי למעשה אין זה כך, ולדעתי אין לנו רשות להאמין בזה… ריצ'רדסון אמר לרבין: אם אתם נשארים במסגרת של קווי הפסקת האש, אנו סבורים שהתערבות סובייטית אינה סבירה. אבל אם אינכם יכולים לשבת באותם תחומים, ונפשכם חשקה בקהיר – ושם תפגשו ברוסים – אנו חייבים לומר שאנחנו לא נימצא שם לעזרתכם" (אבא אבן בועדת חוץ ובטחון נובמבר 69).
המחלוקת הלכה לצד של רבין. בנובמבר ישראל החלה לפעול בעומק מצרים עם הגעת הפנטומים. ב-4 בנובמבר זוג פנטומים ביצע בום על-קולי מעל ביתו של נאצר בקהיר. זה הביא למאמץ מחודש של הסובייטים לשקם את מערך הטק"א המצרי. כעבור חודש ישראל השמידה את המערך בפעם השניה.
זה הוביל את הסובייטים למאמץ אחרון לפני ההחלטה להתערב במלחמת ההתשה. בלילה אחד ב-23 בדצמבר הופיעו במרחב התעלה 8 סוללות SA-2 במאמץ לוגיסטי אדיר של הסובייטים. ישראל גילתה את המערך בבוקר למחרת, 24 שעות לאחר מכן שוגרו שלושה גלי תקיפה של חיל האוויר, לאורך 8 שעות להשמדת הסוללות. בערב המערך היה מושמד.
במלחמה למען חופש הפעולה לתקוף חופשי במצרים, ישראל זכתה בעוד נצחון זמני.
ב-25 בדצמבר 1969, באותו ערב בו ישראל השמידה בפעם השלישית את מערך הטק"א המצרי, חתם ליאוניד ברז'נייב על פקודת ההתערבות. מבצע "קווקז" יצא לדרך, הצבא הסובייטי היה בדרך למצרים. למשימה נבחר גנרל צעיר ממערך ההגנ"א הסובייטי, אלכסי סמירנוב. כאשר חתם על המינוי עוד לא ידע מה המשימה אליה נשלח. בתחילת ינואר נסע לסיור במצרים לראשונה.
ב-13 בינואר הוקמה רשמית הדיביזיה ה-18 של מערך ההגנה האווירית הסובייטי. השינוי העיקרי היה השילוב של טילי SA-2 ו-SA-3 על מנת למנוע את היכולת של ישראל לחדור בגובה נמוך לתקיפת סוללות ה-SA-2. במקביל, הרוסים החלו להכין את השטח ומשימת ההכנה הלוגיסטית הוטלה על המצרים. ישראל זיהתה את פרויקט הבניה האדיר שהתחיל, והחליטה לקטוע אותו, למרות שלא הבינה במה מדובר. מאות מצרים נהרגו בתקיפות של ישראל.
במקביל להכנות הצבאיות הסובייטים הכינו את דעת הקהל בבית (מי היה מאמין), למקרה שיתגלה לציבור שהצבא הסובייטי נלחם במזרח התיכון. מאמרים קשים נגד ישראל התחילו להתפרסם כנגד ישראל, בתוך רוסיה, אך גם בזירה הבינלאומית. משרד החוץ זיהה זאת והוציא הערכת מצב מיוחדת:
"בשבועות האחרונים אנו עדים למסע תעמולתי, המתנהל בברית המועצות ובארצות הגרורות והמצטיין בארסיות בלתי רגילה… אין להוציא מכלל חשבון את האפשרות כי על ידי מסע שטנה זה מכשירה הנהגת ברית המועצות את דעת הקהל – וקודם כל בארצה – לתמיכה נוספות מוגברת בלקוחותיה הערבים".
בפברואר נערכו הערכות מצב בישראל ובארה"ב – קיסינג'ר העריך שהמציאות תכריח את הסובייטים לשלוח את אנשיהם לתפקידים קרביים חשופים, כולל משלוח SA-3 לשיפור מערך ההגנה המצרי. למעשה הוא העריך במדויק את התכנית הסובייטית מבלי להכיר אותה.
בישראל העריכו אחרת – שהסובייטים ישלחו חיילים למזרח התיכון רק כשהמצב יהיה חמור מאוד, והוא עדיין לא כזה.
ב-5 במרס הגיעו ספינות המשלוח הסובייטיות לאלכסנדריה בחשאי. הסובייטים הסתירו את המבצע, הלבישו את 10000 חיילי הדיביזיה בחליפות אזרחיות ואסרו עליהם לעלות לסיפון כאשר חצו את המיצרים של הים השחור. כעבור 9 ימים הופעלה הסוללה הסובייטית הראשונה באזור קהיר, המטרה שהופלה היתה מטוס מצרי. שלושה ימים נוספים עד שגיחת צילום ישראלית וגם המודיעין האמריקאי הבינו שמלחמת ההתשה השתנתה. ב-19 במרס הידיעה הופיעה על שער ה-NYT.
המטרה של הסובייטים היתה למנוע מישראל לפעול במצרים. ישראל פעלה כדי למנוע מהסוללות להתקדם עד קו התעלה, דבר שימנע מחיל האוויר לפעול מעל התעלה.
ניקסון החליט להימנע ממשבר חדש מול הסובייטים. הבעיות בוייטנאם ועמדתו העקרונית להימנע מהתערבות אמריקאית במשברים אזוריים, בנוסף לכך שהאמריקאים חשבו שתקיפות העומק של ישראל הביאו עליה את ההתערבות הסובייטית. הממשל יצא בהודעה פומבית שיימנע ממכירת פנטומים נוספים לישראל.
באפריל הסובייטים שאלו את ארה"ב, האם ישראל תהיה מוכנה להגביל את תקיפותיה אם הם יגבילו את הנוכחות שלהם לאלכסנדריה, קהיר וסכר אסואן.
ישראל כרגיל לא אמרה כן מפורש, והיו לנו הסתייגויות:
"אנו לא רוצים להגדיר את מושג העומק או להיכנס לעיסקה אמריקאית-סובייטית מפורטת, שיש איתה שרטוט קו שמעבר לו לא נוכל לפעול. אם הכוונה שלא נפציץ את בסיסי הטילים הנוכחיים של ברה"מ, הרי שזו מדיניותנו…."
באפריל הסתבר לישראל שהרוסים מפעילים גם מטוסי קרב, ישראל הדליפה את הידיעה ל-NYT כדי ללחוץ על הממשל. זה לא עבד.
ישראל הגבילה את עצמה יותר. בסוף מאי דיין אמר שישראל תפעל במצרים עד עומק 30 ק"מ במטרה למנוע הצבת טילים. ישראל קיבלה על עצמה את השינויים בסטטוס קוו מבלי שהודתה בזה, ומבלי שהודתה שזה שינוי בסטטוס קוו.
הלחץ של ארה"ב להפסקת אש על על נתיב מהיר. ישראל רצתה למנוע הגעת טילים לתעלה, אבל הבינה שהפסקת אש תביא לקידום של טילים לתעלה. גולדה:
"זה כמעט קרה במרס… היינו כבר על סף אסון ממש, רגע לפני השעה 12… כאשר אני חושבת מה היה עלול להיות, שבאזור התעלה יהיו כל הדברים מסודרים יפה – SA-3 ועוד – האם אנו רוצים להשלות את עצמנו?" ובמהלך יוני אמרה "ישראל לא תוכל לקבל את ההצעה של הפסקת אש מותנית בזמן ובתנאים אחרים… משום שהפסקת אש כזאת תשמש את נאצר להגביר את הכנותיו למלחמה שאליה הוא שואף"
זה הוביל את ישראל לפעול בתקיפות רבה יותר ולפעול בכוונה בתוך המרחב הסובייטי. חטיבת הצנחנים (מבצע תרנגול 59) תקפה מחנה מצרי, ובזמן המבצע פטרלו מטוסים סובייטיים לאיתור המסוקים. ישראל הציתה את העימות הישיר עם מוסקבה.
כעבור שבוע פעלו הסובייטים בתגובה. מערך הטילים נפרס בלילה אחד 50 ק"מ מהתעלה. ישראל פנתה בדחיפות לניקסון והפעם הוא אישר העברת ציוד ל"א ייחודי, שפותח כנגד הטק"א הסובייטי. אבל הציוד היה יעיל רק מול סוללות SA-2, בעוד שסוללות ה-SA-3 מעולם לא עזבו את ברה"מ קודם לכן. ב-8 ביולי נחתו משבשי הל"א בארץ. 30 ק"מ מהתעלה היו כבר קרוב ל-40 סוללות טק"א כולל מספר סוללות SA-3. ב-18 ביולי יצא מבצע "אתגר" לדרך, ההרוג הראשון במבצע היה שמוליק חץ מפקד טייסת 201, הנווט שלו מנחם עיני הצליח לנטוש ונפל בשבי המצרי.
ישראל החליטה "לנקום". ב-30 ביולי התקיים קרב האוויר בו הכינה ישראל מארב לטייסים הסובייטיים. מבצע "רימון 20" בסיומו הופלו 5 מיגים רוסיים ו-3 טייסים נהרגו. בישראל היתה שמחה וצהלה, אבל דווקא אבא אבן ראה את התמונה נכון:
"הגענו למצב פרדוקסלי ביותר במלחמה, שכל נצחון שלנו מגביר את הסכנה עבורנו…במקום לשבור את ראשנו על מילים חדשות, על "מעורבות" או אפילו "התערבות", נאמר בגילוי לב שאנחנו נמצאים ביחסי מלחמה עם ברית המועצות…"
למחרת הגיעה מוושינגטון הבטחה רפה שבתמורה להפסקת אש הסובייטיים ימנעו משינוי בסטטוס קוו. ישראל הסכימה להפסקת האש, בכאב ובחוסר רצון. ב-7 באוגוסט, היום האחרון של מלחמת ההתשה ישראל תקפה בחמת זעם, 136 גיחות. בחצות נכנסה הפסקת האש לתוקף. בלילה קידמו הסובייטים את סוללות הטילים לתעלה.
לקח מספר 4 – צריך לדעת לבחור בין חלופות רעות
במלחמת ההתשה ישראל סירבה לדון בחלופות רעות ובסופו של דבר קיבלה את אותה חלופה רעה ובלי לגיטימציה לפעול אחרי שהסובייטים הפרו אותה.
בגירסה המודרנית בסוריה ישראל סירבה (ועדיין מסרבת) לקבל את החלופה הרעה של נוכחות איראנית בסוריה, ועכשיו אין כבר מי שיהיה מוכן להציע את ההצעה.
לקח מספר 5 – כדאי ללמוד לקחים ולא להאדיר סיפורי גבורה
ישראל סיפרה את סיפור הגבורה של רימון 20, אבל הלקח הוא שבאותו יום היא הסכימה להפסקת אש. אסור לישראל להילחם ישירות עם מעצמה וכאשר היא מגיעה לזירה, נצחונות טקטיים הם נצחונות פירוס. זה נכון גם במלחמת ההתשה החדשה הקרויה מב"מ.
אביהו בן נון: "גם אז וגם בכמה פעמים אחרות בהיסטוריה, חשבנו בתמימותנו שאם אנחנו יכולים להגיע למקומות הכי רגישים שלהם ולהעיר אותם בבום על-קולי, אולי הם יחשבו מחדש אם כדאי להם להמשיך בתהליך"
לקח מספר 6 – כאשר המטרה שלך הופכת להיות היכולת לפעול למען המטרה שלך. סימן שאין לך מטרה.