Никиев мир не решил проблем, которые породили войну. — Взаимное недоверие вчерашних врагов, подогреваемое сторонниками «войны до победоносного конца», вскоре привело к новым столкновениям, но настоящие военные действия развернулись из-за экспедиции в Сицилию. Ориентируясь на обещание поддержки ряда сицилийских городов, афиняне собрали огромную армию и флот. Идея похода встретила одобрение многих граждан, особенно молодежи, которая на сборищах чертила карту острова. Однако эта экспедиция оказалась чисто авантюристическим предприятием. Афиняне плохо знали обстановку в Сицилии, большинство полисов которой выступили против них. Не предусмотрели они и возможность вмешательства Спарты. Одним из руководителей похода был назначен Алкивиад, происходивший из старинного аристократического рода, человек одаренный, прекрасно образованный, но чрезмерно честолюбивый. Еще накануне отплытия эскадры на Сицилию в городе кто-то повредил гермы (изображения бога Гермеса), и подозрения пали на Алкивиада и его друзей. Вызванный из Сицилии в Афины по «делу гермокопидов», Алкивиад, понимая, что его политические противники расправятся с ним, бежал в Спарту, выдал все планы афинян и настоял на отправлении войска в Сицилию.
Сицилийская экспедиция, которая продолжалась с 415 по 413 г. до н. э, закончилась для Афин грандиозной катастрофой: погибли весь флот (200 триер) и 12 тыс. человек. Пленных воинов сиракузяне обратили в рабство и частично отправили в каменоломни. Поражение Афин немедленно отозвалось в Элладе, где возобновились военные действия. Спартанцы по совету Алкивиада заняли крепость Декелею на территории Аттики. Стало труднее разрабатывать рудники Лавриона. Единственный источник — усиление финансовых поборов с союзников — подрывал основу Афинской архэ. В условиях разорения Аттики и потери Декелей возрастало значение морских путей, но и здесь возникла новая угроза: Спарта начала создавать собственный флот на щедро выделяемые персидские деньги.
Все это привело к открытию нового фронта в Ионии, где многие полисы перешли на сторону Спарты. В Афинах подняли голову олигархи, в единый союз объединились все недовольные существующим режимом, и в 411 г. до н. э. был осуществлен государственный переворот. Власть перешла в руки олигархического совета Четырехсот. Но силы демократов еще далеко не были сломлены, флот у Самоса отказался признать новую власть. Беднейшие граждане, служившие во флоте, решили бороться с олигархами, и по их приглашению морские силы возглавил Алкивиад, под руководством которого афиняне трижды нанесли поражение пелопоннесским эскадрам. В результате в 410 г. до н. э. в Афинах восстанавливается демократия.
Афиняне прилагают все усилия, чтобы реанимировать морскую державу. Алкивиад приобретает огромную популярность, его таланту и энергии афиняне обязаны своими победами. Война ведется теперь на море с переменным успехом. В 406 г. до н. э. произошла битва при Аргинусских о-вах (около о. Лесбос), в которой афиняне одержали блестящую победу, но начавшаяся буря помешала им подобрать раненых и убитых. Командовавшие флотом стратеги были сначала награждены, но затем преданы суду за пренебрежение долгом и приговорены к смерти. Решительное поражение Афинам нанес спартанский политический и военный деятель Лисандр, как и Алкивиад, столь же талантливый, сколь и беспринципный. Выбрав удобный момент, он в 405 г. до н. э. обрушивается на противника в Пропонтиде при Эгоспотамах и уничтожает вражескую эскадру. Корабли Лисандра медленно движутся к Афинам, громя демократические режимы и заменяя их олигархическими. Осада Афин длилась несколько месяцев, пока город, страдая от голода, не капитулировал. Афинский морской союз был распущен, а Алкивиад благоразумно сбежал к сатрапу Фригии Фарнабазу, но был им в 404 г. до н. э. убит по настоянию спартанцев.
Под давлением Спарты власть в Афинах получила комиссия из 30 человек, состоявшая из олигархически настроенных людей во главе с аристократом и учеником Сократа Критием. Они правили, опираясь на военную силу, и впоследствии их называли правительством «тридцати тиранов». Число полноправных граждан было ограничено тремя тысячами наиболее состоятельных. Политическая неустойчивость толкнула это правительство на путь открытого террора. Малейшее проявление недовольства жестоко подавлялось, и казни следовали одна за другой. Жертвами тиранов стали полторы тысячи сторонников демократии и даже член комиссии Фералин, по мнению Крития, проявивший излишнюю умеренность.