Оставалось еще рассчитаться с Афинами и Эретрией за поддержку, которую они оказали восстанию, что и было приведено в исполнение в начале следующего года (492 г.). Войско под предводительством Мардония, зятя царя, перешло через Геллеспонт и в сопровождении сильного флота двинулось вдоль южного побережья Фракии на запад. Но при Афоне большая часть флота была уничтожена бурей, а сухопутное войско понесло в борьбе с воинственными фракийскими племенами такие тяжелые потери, что о немедленном продолжении похода нечего было и думать. Мардоний должен был удовольствоваться тем, что снова упрочил персидское господство во Фракии и покорил Македонию. В важнейших крепостях оставлены были гарнизоны, а остальное войско позднею осенью вернулось в Азию.
Если не удалась попытка добраться до Греции сухим путем, то, может быть, морской путь, через Эгейское море, представлял больше шансов на успех. С тех пор как ионийский флот был уничтожен при Ладе, не существовало больше такой силы, которая могла бы в открытом море противостать кораблям царя. Правда, на флот можно было посадить лишь ограниченное количество сухопутных войск; но казалось едва вероятным, чтобы под свежим впечатлением страшной кары, только что постигшей Ионию, греки поднялись для совместных действий.
Таким образом, через два года после возвращения Мардония против Греции двинулся сильный персидский флот (490 г.). Начало соответствовало ожиданиям. Киклады подчинились без пролития крови; Эретрия, против которой флот затем направлял свои действия, хотя и оказала мужественное сопротивление, но через несколько дней была взята штурмом. Отсюда персы переправились через узкий пролив, отделяющий Эвбею от материка, в Аттику. Войско высадилось в Марафонской бухте, где полстолетия назад, также приплыв из Эретрии, высадился Писистрат, чтобы открыть отсюда свое победоносное шествие к Афинам.
Сын Писистрата Гиппий присоединился к эспедиции, успех которой должен был иметь последствием его восстановление на афинском престоле. Еще и теперь в Афинах была сильная партия, преданная старой тиранической династии; прошло лишь несколько лет с тех пор, как (496— 495 гг.) Гиппарх из Коллита, близкий родственник Писистратидов, занимал высший пост в государстве, и даже Алкмеониды, влияние которых на управление государством все более падало, втайне поддерживали дело реставрации. Но большинство граждан, по крайней мере из состоятельных классов, вовсе не было склонно купить такой ценою мир с Персией. Во главе их стоял Мильтиад из Лакиады, прежний тиран Херсонеса, который за участие в ионийском восстании поплатился своим троном и теперь нашел убежище в Афинах. Здесь он сначала как тиран был присужден к смерти, но затем оправдан судом присяжных; скоро после этого народ избрал его в стратеги (490 г.).
Этот выбор имел большое значение, потому что Мильтиад был не только отъявленным врагом персов, но и врагом Писистратидов, которые сначала заставили его отца — Кимона уйти в изгнание, а затем, позволив ему вернуться, избавились от него посредством убийства. О подчинении Персии при таких обстоятельствах не могло быть речи, напротив, тотчас по получении известия о падении Эретрии созвали гражданское ополчение и послали в Спарту за помощью. Но там из религиозных соображений медлили с отправкой вспомогательного отряда, поэтому часть аттических стратегов была того мнения, что нужно ограничиться защитою стен. Если афиняне не приняли этого предложения, которое, может быть, погубило бы все дело и во всяком случае подвергло бы страну всем ужасам войны, то это была заслуга Мильтиада. По его настоянию было решено двинуться навстречу врагу и, в случае необходимости, дать сражение даже без спартанцев. Войско расположилось на высотах в западной части Марафонской равнины, прикрыв, таким образом, дорогу в Афины.