Kr. e. 490-ben, két évvel a "viharos" támadás után - állítólag 600 hajóval, sok tízezer katonával a fedélzeten - ismét kifutott a perzsa hadiflotta. Tanulva a korábbi kudarcból, a kis szigetek között hajózva érték el a görög partokat. (Eretria városát hat nap alatt bevették, lerombolták, lakóit elhurcolták.) S elindultak Athén "megbüntetésére". Az athéniek Spártától kértek segítséget. Ünnepeikre hivatkozva azonban a spártaiak közölték, hogy csak később indulhatnak. Így Athén jóformán egyedül önmagára számíthatott, amikor Marathónnál partra szállt az ellenség. Az athéni és a perzsa s ereg néhány napig farkasszemet nézett egymással. A perzsák taktikát akartak változtatni, úgy döntöttek, hogy mégis máshol indítanak támadást. Már el is kezdték a lovasok behajózását, amikor Miltiadész hadvezér hírül vette tervüket, és váratlanul rohamot indítva meghátrálásra kényszerítette a perzsákat. A támadók ezért egy másik partszakaszon ismét kikötöttek, hogy hátba támadják a görög seregeket, de a legnagyobb meglepetésükre, már az új helyen is szembe találták magukat a szárazföldön odamasírozó Miltiadésszel és katonáival. Így a perzsák visszavitorláztak Ázsiába. E győzelemnek hatalmas jelentősége volt: kiderült, hogy a legyőzhetetlennek hitt perzsa hadsereg megállítható, s ez reményt és önbizalmat adott a görögöknek, mert jól tudták, hogy a háború még csak most kezdődik igazán.

Tíz év telt el Dareiosz hadjárata óta, amikor fia Xerxész, Kr. e. 480-ban hosszas előkészületek után a görögök ellen vonult. A főcsapást most a Peloponnészoszi -félszigetnek szánta - Trója akháj hódítóit büntetendő! A görögök sem várták ölbe tett kézzel őket. Athénban már évek óta ádáz viták dúltak, hogy milyen védelmi rendszert építsenek ki. Ariszteidész hívei a szárazföldi védekezés mellett szálltak síkra (ahogy ezt a vidéki földbirtokosok igénye kívánta), míg Themisztoklész és támogatói tengeri flotta építése mellett kardoskodtak, mivel ennek béke időben is hasznát vehetik a kereskedelemben (álláspontjuk egybeesett a tengerparti és városi kereskedők és iparosok érdekeivel). Jóslatot kértek többször is Delphoitól, melyekből inkább Themisztoklész igaza volt kiolvasható. Sőt a népgyűlés végül Ariszteidészt cserépszavazással száműzte, s így a dél-attikai (laurioni) ezüstbányák hasznából elindult a flottaépítés.

A helyi kezdeményezéseken túl a poliszok szövetséget is kötöttek egymással a támadás előestéjén, s Spártára bízták a vezetést. A spártaiak a Thermopülai-szorosnál, a Thesszáliából Hellaszba vezető egyetlen átjáróban állították föl katonáikat. Három napon át védte a 7-8 ezer harcos a szorost a többszörös túlerővel szemben. Egy áruló azonban a perzsák kezére játszott és a görögök hátába vezette őket. De háromszáz elszánt spártai Leónidász vezérletével a végsőkig kitartott. (Hősiességüknek állított emléket a jól ismert két soros epigramma: "Itt fekszünk vándor, vidd hírül a spártaiaknak, / megcselekedtük, amit megkövetelt a haza.")

A flotta ezalatt igyekezett elvágni a perzsa utánpótlási vonalakat és nyugtalanítani a perzsa hadihajókat. Ezzel persze nem tudták megakadályozni, hogy az ellenség végigrabolja és kifossza egész Attikát. Azonban a lakosságot időben Szalamisz szigetére menekítették. Itt került sor arra a tengeri ütközetre, amelyben Themisztoklész flottája szétverte a perzsa hajóhadat.

A véletlen is a görögök kezére játszott, ugyanis Xerxészt egy országában kitört felkelés hazaszólította. Hátrahagyott csapatai még egy éven át raboltak, míg véglegesen Kr. 479-ben Plataiainál a szárazföldön és Mükálénál a tengeren is vereséget szenvedtek a görögöktől. A görög - perzsa békekötésre azonban csak évtizedek múlva, Kr. e. 448-ban került sor.

[Mikor Kr. e. 480-ban Xerxész előrenyomuló hadaival szemben Leónidász és spártai katonái halálraszántan védték Thermopülai szorosát, a görög államok ugyanebben az időben rendezték a 75. olümpiát. A perzsa fővezér, Mardoniosz megkérdeztette néhány árkádiai szökevénytől, mivel foglalkoznak most a görögök. A válasz az volt, hogy az olümpiai játékokon a versenyek nézésével vannak elfoglalva. A csodálkozó perzsák kérdésére, hogy vajon milyen különlegesen értékes jutalmak várhatják ott a győzteseket, közölték, hogy a díj egy olajfaágból font koszorú. Ennek hallatára megdöbbenten kiáltott fel az egyik perzsa vezér: "Jaj, Mardoniosz, milyen emberek ellen vezettél háborúba bennünket, akik versenyeiken nem kincsekért küzdenek." (Hérodotosz)

"Itt kénytelen vagyok nyíltan kimondani meggyőződésemet, amelyen a többség meg fog botránkozni, mégsem tartom magamban, mert szerintem ez az igazság. Ha az athéniek - megrémülve a közelgő veszedelemtől - elhagyták volna hazájukat, vagy ha nem hagyták volna is el, hanem helyükön maradva, megadták volna magukat Xerxésnek: a tengeren senki sem kísérelte volna meg, hogy szembeszálljon a királlyal. Ha pedig a tengeren senki sem szállt volna szembe Xerxésszel, a szárazföldön ez történt volna: hiába építettek volna a peloponnészosziak akármennyi védőfalat..., a spártaiakat mégis cserben hagyták volna szövetségeseik - nem önként, hanem kénytelenségből, mivel a barbár hajóhad sorra foglalta volna városaikat -, magukra maradva pedig hősi küzdelem után bátrakhoz méltóan, de elpusztultak volna. Vagy így jártak volna, vagy még előbb - látván, hogy a többi görög is hozzájuk csatlakozik - egyezségre léptek volna Xerxésszel. Így pedig Görögország mindkét esetben perzsa uralom alá került volna... Ha tehát most azt állítja valaki, hogy az athéniek voltak Hellasz megmentői, egy hajszálnyit sem téved. Mert ők döntötték el, hogy a mérleg nyelve merre mutasson, és mivel a két lehetőség közül azt választották, hogy Hellasz szabad országként fennmaradjon, ezzel a többi görögöket ők rázták fel." (Hérodotosz)

A görögök perzsák feletti győzelmét sokan világtörténeti jelentőségűnek tartják, mert két nép háborúján túl két különböző társadalom, két civilizáció, a despotikus kelet és az önszervező hellén, összecsapásának is látják. Mindenesetre elgondolkodtató, hogy miként lehetett képes győzelemre jutni a görögség az óriási túlerővel és hatalmas, gazdag birodalommal szemben! Az biztos, hogy fellélegezhettek, s a kevésbé jelentős poliszok a két győztes köré csoportosultak, így létrehozva Spárta vezetésével a peloponnészoszi és Athén gyámkodásával a déloszi szövetséget. Egyenlőre tehát a gazdagodás és bizakodás ideje következett.