Не отказавшись от своих завоевательных планов, Дарий начал готовиться к новому походу. В полисы Греции были отправлены послы с требованием «земли и воды», т. е. полной покорности. Многие подчинились этому требованию, но в Афинах и Спарте послы были казнены. В 490 г. до н. э. начался второй поход персов. На этот раз все вооруженные силы погрузили на корабли, и от побережья Малой Азии они направились к греческим берегам. Захватив и разграбив для начала г. Эретрию на Эвбее, персидские войска высадились с кораблей в Аттике на равнине у Марафона (к северу от Афин), удобной для действия персидской конницы. Здесь и произошло сражение, в котором афиняне одержали блестящую победу, которой они в значительной мере обязаны стратегу Мильтиаду — стороннику быстрых и решительных действий. В битве впервые блестяще проявилось военное преимущество греков, их вооружения и тактики. Греческая фаланга буквально смяла противника, спасавшегося на кораблях, а затем быстрым броском к Афинам пресекла попытку персидского флота высадиться в гавани города.
Следующий этап Греко-персидских войн приходиться на 480–479 гг. до н. э. Ему предшествовали обширные приготовления, которые вел царь Дарий и продолжил сменивший его царь Ксеркс. Между тем прошедшие после Марафона годы в Афинах были заполнены бурной политической борьбой. Именно в это время на политической арене появился один из самых ярких деятелей, которому столь многим обязаны Афины, — Фемистокл. Став архонтом в 493 г. до н. э., он выдвинул программу развития морской мощи полиса, а средства для осуществления ее предложил получить от разработки новой серебряной жилы в Лаврийских рудниках, резко увеличившей добычу серебра. Фемистокл смог убедить граждан принять его план, и строительство флота развернулось так быстро, что к 480 г. до н. э. Афины имели более 180 кораблей (триер) — самый мощный тогда флот.
Угроза нового персидского нашествия не сплотила греков, но некоторого объединения достичь удалось. Особенно сложным оказался вопрос о выборе руководителя объединенными вооруженными силами. Здесь столкнулись два несовместимых принципа: стремление к политической свободе и необходимость объединения. Гегемоном стала Спарта, избранная голосами полисов Пелопоннесского союза, находившегося под ее эгидой. Первая встреча противников произошла в 480 г. до н. э. у Фермопил (на границе Северной и Центральной Греции), в узком горном ущелье. Из-за предательства какого-то грека персы смогли пройти по горной тропинке в тыл эллинов. Основной удар принял на себя отряд из трехсот спартанцев во главе с царем Леонидом, которые все погибли, снискав себе бессмертную славу. На месте их гибели был поставлен памятник в виде льва с эпитафией, написанной известным поэтом Симонидом:
Успех персов у Фермопил несмотря на удачу афинского флота у м. Артемисий на Эвбее открыл им путь в Центральную Грецию. В этой критической для Афин обстановке граждане пошли на крайние меры, приняв план Фемистокла: все боеспособные мужчины погрузились на корабли, отправив жен, детей и стариков на о. Саламин и в соседнюю Трезену. Захватив город, персы предали его разорению и огню, сжигая дома и разрушая храмы. Фемистокл, веря в афинский флот, настаивал на морском сражении, которое произошло в узком проливе у о. Саламин. Персидский флот (800 тяжелых кораблей) потерпел сокрушительное поражение от подвижных греческих триер (380 судов, из них 147 афинских).
