В первой половине IV века до н. э. одному из скифских царей Атею удалось сосредоточить в своих руках верховную власть и образовать на западных границах Великой Скифии в Северном Причерноморье большое государство. Страбон писал: «Атей, воевавший с Филиппом, сыном Аминты, кажется, господствовал над большинством здешних варваров». Столицей царства Атея очевидно являлось поселение у города Каменка-Днепровская и села Большая Знаменка в Запорожской области Украины – Каменское городище. Со стороны степи поселение защищалось земляным валом и рвом, с других сторон были крутые днепровские кручи и Белозерский лиман. Городище было раскопано в 1900 году Д. Я. Сердюковым, а в 30-х и 40-х годах XX века Б. Н. Граковым. Основным занятием жителей было изготовление бронзовых и железных орудий, посуды, а также земледелие и скотоводство. Скифская знать жила в каменных домах, земледельцы и ремесленники – в землянках и деревянных постройках. Велась активная торговля с греческими полисами Северного Причерноморья. Столицей скифов Каменское городище очевидно было с V по III век до н. э., а как поселение просуществовало до III века до н. э.
Могущество скифского государства царя Атея основательно ослабил македонский царь Филипп, отец Александра Македонского.
Разорвав временный союз с Македонией в связи с нежеланием содержать македонскую армию, скифский царь Атей с войском, разбив македонских союзников гетов, захватил дочти всю дельту Дуная. В результате кровопролитнейшего сражения объединенного скифского войска и македонской армии в 339 году до н. э. царь Атей был убит а его войска разбиты. Скифское государство в северо-причерноморских степях распалось. Причиной распада было не столько военное поражение скифов, через несколько лет уничтоживших тридцатитысячное войско Зопирниона, полководца Александра Македонского, сколько резкое ухудшение природных условий в Северном Причерноморье. По археологическим данным, в этот период в степях значительно увеличивается поголовье сайгаков и сусликов – животных, живущих на заброшенных пастбищах и не пригодных для скота землях. Кочевое скотоводство не могло больше прокормить скифское население и скифы стали уходить из степей в речные долины, постепенно оседая на землю. Скифские степные могильники этого периода очень бедны. Ухудшилось положение греческих колоний в Крыму, которые начали испытывать на себе скифский натиск. К началу II века до н. э. скифские племена находились в низовьях Днепра и северной степной части Крымского полуострова, образовав здесь при царе Скилуре и его сыне Палаке новое государственное образование со столицей на реке Салгир вблизи Симферополя, позднее получившей название Неаполя Скифского. Население нового скифского государства осело на землю и в большинстве занималось земледелием и разведением крупного рогатого скота. Скифы начали строить каменные дома, используя знания античных греков. В 290 до н. э. скифами созданы укрепления по всему Перекопскому перешейку. Началась скифская ассимиляция таврских племен, античные источники стали называть население Крымского полуострова «тавроскифами» или «скифотаврами», которые впоследствии смешались с античными греками и сармато-аланами.
Сарматы, ираноязычные кочевники-скотоводы, занимавшиеся разведением лошадей, с VIII века до н. э. жили на территории между Кавказскими горами, Доном и Волгой. В V– VI веках до н. э. образовался крупный союз сарматских и кочевых савроматских племен, живших с VII века в степных зонах Урала и Поволжья. Впоследствии сарматский союз постоянно расширялся за счет других племен. В III веке до н. э. началось движение сарматских племен в сторону Северного Причерноморья. Часть сарматов – сираки и аорсы ушли в Прикубанье и на Северный Кавказ, другая часть сарматов во II веке до н. э. тремя племенами – языгами, роксоланами и сирматами – вышла к излучине Днепра в районе Никополя и в течение пятидесяти лет заселила земли от Дона до Дуная, став хозяевами Северного Причерноморья почти на половину тысячелетия. Проникновение отдельных сарматских отрядов в Северное Причерноморье по руслу Дона-Танаиса началось еще в IV веке до н. э.
Достоверно неизвестно, как проходил процесс вытеснения скифов из причерноморских степей – военным или мирным путем. В Северном Причерноморье не найдены скифские и сарматские захоронения III века до н. э. Распад Великой Скифии отделяет от образования на той же территории Великой Сарматии не менее ста лет.