Греческие корабли под предводительством спартанца Эврибиада расположились у мыса Артемизии. Весть о приближении вражеского флота и о захвате нескольких греческих судов повергла их в такой ужас, что они пустились в обратный путь, пока не достигли Халкиды — самого узкого места в проливе. В то время, когда персидский флот находился у мыса Сепиаса, свирепствовавшая три дня буря уничтожила четыреста больших персидских кораблей. Греки вновь воодушевились мужеством и вернулись к Артемизии. Однако и тут персидский флот, несмотря на свою потерю, показался таким огромным и могущественным, что пелопоннесцы и сам Эврибиад не отважились на открытое сражение, а предпочли направиться к берегам Пелопоннеса. Чтобы воспрепятствовать такому намерению, жители Эвбеи, страшившиеся опустошения своего острова, предложили Фемистоклу 30 талантов. Фемистокл послал пять из них Эврибиаду, три начальнику коринфских кораблей и этим убедил их остаться у Артемизии. Остальные деньги Фемистокл оставил у себя для будущих надобностей.
Чтобы отрезать путь к отступлению, персы послали 200 кораблей на южную сторону Эвбеи. По совету Фемистокла, греки воспользовались этим разделением вражеских сил, быстро напали на персидский флот и взяли 30 кораблей. В следующую ночь разразилась новая буря и не только уничтожила множество судов неприятельского флота, но истребила, и все корабли, посланные в Эвбею. Известие об этом было получено греками одновременно с подкреплением из 53 кораблей афинян и настолько ободрило их, что они решили вечером следующего дня произвести новое нападение. В результате этого нападения были уничтожены киликийские корабли.
Боязнь подвергнуться гневу Ксеркса побудила на третий день предводителя персидского флота Ахеменеса произвести общее нападение на соединенный греческий флот. Обе стороны дрались с большим мужеством, в особенности египтяне со стороны персов и афиняне со стороны греков. Среди афинян больше всех отличился Клиний, отец Алкивиада, командующий кораблем, построенным и вооруженным на его счет. Обе стороны значительно пострадали, и греки стали серьезно помышлять об отступлении. В этом решении они укрепились еще больше, получив известие об исходе сражения при Фермопилах и о дальнейшем вторжении персидского царя.
Фемистокл поспешил с легкими гребными судами вперед и написал на пристанях, где обычно запасались водой, и на скалах воззвание к ионянам перейти на сторону греков, их соотечественников, а если это невозможно, вернуться домой или, по крайней мере, не проявлять в сражении особого рвения.
Затем греческий флот направился обратно к острову Саламину.
Благодаря вновь подошедшим подкреплениям, он возрос до 390 кораблей. Эта морская сила была спасением Греции. Между тем Ксеркс через Беотию, разрушив Феспию и Платею, приближался к беззащитным и опустевшим Афинам, главной цели своего мщения. Единственное спасение для сограждан Фемистокл видел в том, чтобы они, оставив город, перешли на корабли. Однако убедить народ в этом было очень нелегким делом, ибо он крепко держался за свои жилища и храмы, за художественные произведения и за могилы предков.
На помощь красноречию Фемистокла явилась религия. Большая змея, содержавшаяся в крепости как божественная хранительница храма Афины и получавшая ежемесячно жертвенную пищу, на этот раз не приняла ее, как бы в знак того, что сама богиня оставила город. Тогда народ сам стал уходить из города. Печально было смотреть на безутешные семьи, покидающие свою родину. Всякий уносил с собой все, что было для него самого дорогого и необходимого. Матери смотрели на своих детей глазами, полными слез, и время от времени оглядывались на знакомые кровли покидаемого города, которому вскоре было суждено стать добычей пожара. Вплоть до самой гавани провожали своих хозяев оставляемые в городе верные собаки и поднимали жалобный вой, когда корабли отваливали от берега. Собака афинянина Ксантиппа бросилась в море и поплыла за кораблем, но, достигнув берега Саламина, издохла от истощения сил. На этом месте был воздвигнут памятник, долгое время сохранявший воспоминание о верном животном.
Дети, женщины и старики бежали также в Трезены в Арголиде, где их приняли необыкновенно радушно, на Саламин, на Эгину. Неприятелю были оставлены одни камни и стены. Все, способные носить оружие, по выражению Фемистокла, «превратили в свой город 200 хорошо вооруженных кораблей, сделав из них величайший город всей Греции». В Афинах остались только казначей храма да несколько старцев.
