При таких условиях ионийцы поступили совершенно правильно, начав наступательные действия, прежде чем неприятель собрал свои силы (весной 498 г.), и избрав предметом нападения главный город Малой Азии — Сарды. Персидский гарнизон был слишком незначителен, чтобы защищать обширный город, и заперся в неприступной крепости. Но в то время, как греки вступали в город, вспыхнул пожар, который со страшной быстротой распространился на дома, крытые без исключения камышом, и превратил весь город в пепел. На осаду крепости греки не решились ввиду приближавшихся персидских подкреплений. Таким образом, не оставалось ничего другого, как вернуться в Эфес. Но во всей Малой Азии пожар Сард произвел глубокое впечатление; города у Геллеспонта, Кария, Ликия и Кипр присоединились теперь к восстанию.
Афиняне, оставив своих союзников в Эфесе, отплыли домой; с тех пор они уже не принимали никакого участия в войне. Зато они воспользовались царившею в Малой Азии смутою, чтобы сделать приобретение для себя. С помощью тирана фракийского Херсонеса, афинянина Мильтиада, близкого родственника того Мильтиада, который некогда, при Писистрате, основал там княжество (см. выше, с.280), „пеласгическое" население Лемноса и Имброса было изгнано, и эти плодородные острова заселены афинскими колонистами. Таким образом, Афины приобрели господствующее положение у входа в Геллеспонт.
Между тем собрались военные силы персов. Весной 497 г. войско двинулось к Кипру, и хотя на море ионийцы одержали победу над финикийскими кораблями, зато соединенные силы кипрских князей потерпели на суше, при Саламине, полное поражение со стороны персов, и результатом этой победы было покорение всего острова. В то же самое время персы открыли наступательные действия и в Малой Азии. Города при Геллеспонте, Эолия, Клазомены в Ионии были завоеваны. Правда, в Карии полководцы царя, после нескольких побед вначале, потерпели решительное поражение, которое на время остановило дальнейшие успехи персидского оружия; но с потерею Кипра участь восстания была решена. Сам Аристагор пал духом; притом его положение в Милете должно было пошатнуться с тех пор, как военное счастье обратилось против ионийцев. Он покинул отечество и отплыл в Миркин у нижнего течения Стримона во Фракии, который некогда был подарен царем Гистиею в награду за его услуги. При попытке основать здесь город в том месте, где позднее афиняне построили Амфиполь, он был убит эдонийцами (496 г.).
Между тем Дарий послал Гистиея в Сарды, надеясь при помощи его влияния побудить ионийцев к добровольному подчинению. Вместо этого старый тиран вступил с недовольными персидскими вельможами в заговор против сатрапа Артафрена, и затем, когда его участие в заговоре было обнаружено, спасся бегством на Хиос. Но его надежда стать во главе национального движения не оправдалась; милетцы не хотели больше признавать своего прежнего правителя. Наконец, получив от митиленцев несколько кораблей, он начал с ними партизанскую войну в Геллеспонте.
Уже пятый год продолжалось восстание, а Иония все еще не была покорена. Попытка разъединить греков посредством переговоров не удалась, и с одним сухопутным войском ничего нельзя было сделать против хорошо укрепленных приморских городов. Наконец, летом 494 г. в Эгейском море появился финикийский флот, к которому вынужден был присоединить свою эскадру и покоренный незадолго перед тем Кипр. Со своей стороны, греки собрали все свои морские силы — по преданию, 353 корабля, большею частью пятидесятии тридцативесельных. При небольшом острове Ладе, в виду Милета, дано было решительное сражение, величайшее из всех, какие до сих пор происходили на море; победа досталась финикийцам, благодаря их численному превосходству. Милет был осажден и, наконец, взят приступом (осенью 494 г.). Он дорого заплатил за свое отпадение; если он и не был разрушен, то уже никогда не достиг прежнего цветущего состояния.
Теперь без особенного труда была подчинена Кария, а в следующем году возвращены к покорности острова и приморские города до фракийского Босфора. Гестией, провозгласивший себя, после битвы при Ладе, тираном Хиоса, также попал в руки персов и был казнен Артафреном как изменник. Повсюду были снова водворены прежние тираны, или города получили новых правителей. Налоги были наново распределены на основании грубого размежевания земель, и ограничена самостоятельность отдельных городов: у них было отнято главным образом право ведения войны. Иония была теперь связана с Персией теснее чем когда бы то ни было.