Победа при Марафоне и смуты в Персии дали Афинам десятилетнюю передышку, которую они использовали для создания мощного военного флота. Мобилизовав свои финансы, афиняне построили около двухсот триер, больших кораблей с тремя рядами весел и экипажем в 170 гребцов и 20‑30 воинов. Триеры были изобретением коринфского корабельного мастера Аминокла, они намного превосходили своей скоростью прежние пятидесятивёсельные суда и стали новым оружием в битве за моря.

В 480 году новый персидский царь Ксеркс двинулся в поход на Грецию. Казалось, что в поход собралась вся Азия; греки никогда не видели таких бесчисленных разноплеменных полчищ; в войске Ксеркса были сирийцы, вавилоняне, ливийцы, арабы, скифы, индийцы и множество других неведомых грекам народов. Сами персы составляли лишь небольшую часть армии, конницу и царский полк «бессмертных». Вдоль берега армию сопровождало больше тысячи кораблей, присланных финикийцами и покоренными малоазиатскими греками. Связав канатами 700 судов, финикийцы построили два понтонных моста через пролив между Азией и Европой, Геллеспонт. Совершив переправу, персидская армия вторглась в Грецию и в начале сентября подошла к Фермопильскому проходу. В этом месте горы почти отвесно срываются в море и вдоль берега ведет узкая дорожка; её прикрывал греческий отряд во главе со спартанским царем Леонидом. В течение нескольких дней персы пытались пробиться через теснину – но безуспешно; потом один из местных жителей указал им обходную тропинку через горы. Узнав об этом, Леонид отпустил большую часть своего отряда, но сам с 300 спартанцами остался, чтобы принять последний бой. Спартанцы погибли, но их подвиг всколыхнул Грецию: страна, объятая страхом перед лицом бесчисленных полчищ, встала на ноги; десятки тысяч гоплитов собрались на Коринфском перешейке, чтобы противостоять врагу.

Азиатские полчища прорвались через Фермопильский проход и разграбили Аттику. Афиняне эвакуировали женщин и детей на прибрежный остров Саламин, а сами взошли на борт триер, стоявших в Саламинском проливе. Ожидая врага, моряки смотрели на зарево над холмом акрополя: это горели подожжённые персами Афины. 28 сентября 480 года в пролив вошел персидский флот: более 700 кораблей двигались плотным строем под оглушительный грохот барабанов; «царь царей» наблюдал за сражением с холма, восседая на золотом троне. Пролив постепенно сужался, большие персидские корабли ломали строй, сталкивались друг с другом и садились на мель, в этой неразберихе они были атакованы греческими триерами:

Сперва стояло твердо войско персов;

Когда же скучились суда в проливе,

Дать помощи друг другу не могли,

И медными носами поражали

Своих же – все тогда они погибли,

А эллины искусно поражали

Кругом их… И тонули корабли,

И под обломками судов разбитых,

Под кровью мертвых – скрылась гладь морская.

Так описывал битву греческий поэт Эсхил. Потерпев поражение и потеряв флот, царь испугался за судьбу своих понтонных мостов на Геллеспонте и поспешно отступил в Азию, оставив в Греции лишь небольшую часть армии. В следующем, 479 году, греки разгромили оставшиеся войска персов в битве при Платеях: персидская пехота не могла противостоять фаланге гоплитов, а конница оказалась бесполезной в гористой местности. Персы бежали и навсегда покинули землю Греции.