Афиняне ценили помощь богов и шли в атаку только после принесения жертв и толкования знаков. Тем не менее все знали. что само решение послать войско, а затем и напасть на врага, было принято в результате открытого обсуждения на совете и согласия между военачальниками. Марафон укрепил коллективный дух афинского народа, и когда Мильтиад потребовал себе почестей за руководство походом, собрание отклонило его просьбу, утверждая, что победа была одержана всеми воинами и что никто не должен почитаться более остальных.
Марафон положил конец одной кампании, но не мог заставить персов утратить интерес к греческому миру. В последующие годы в Персидской империи произошло египетское восстание, умер великий царь Дарий, однако через десять лет Ксеркс, сын и наследник Дария, вернулся в Грецию с войском в 100 тысяч человек. Пока персидская армия шла по суше через Фракию и Македонию и дальше на юг, к Афинам и Спарте, Ксеркс также двинул на Грецию собранный в Эфесе, на ионийском берегу, огромный флот. Спартанский отряд отослали к северу, чтобы остановить персидскую армию в узком Фермопильском ущелье, а греческие военные корабли вышли навстречу персидским у мыса Артемисий. Сражение у Фермопил задержало персов (что было жизненно важно для спартанцев, лихорадочно воздвигавших в это время защитную стену у Коринфа, которая должна была предотвратить вторжение на Пелопоннесский полуостров с суши), однако не смогло их остановить — они продолжили поход на юг. На греков надвигалась катастрофа: Афины были открыты для нападения с суши, Спарте и всему Пелопоннесу грозил персидский флот, которому не были препятствием никакие стены.
Городское и сельское население Афин эвакуировали, большинство переправилось на остров Саламин. Флотоводцы союзников, возглавляемые спартанцем Эврибиадом, размышляли, что следует предпринять, когда до них дошла весть о том, что Ксеркс сжег Афины до основания. Кое-кто из союзников пожелал отплыть на запад, к Коринфскому перешейку и остановить вторжение персов на Пелопоннес. Однако афинянину Фемистоклу удалось убедить Эврибиада дать вражеским кораблям бой в узком проливе между Саламином и материком.
В конце сентября 480 года до н. э. персидский флот, перевозивший в тот момент бблыпую часть сухопутных войск, вошел в Саламинский пролив, где его поджидали греки. Корабельные палубы использовались как наступательные платформы, несущие воинов, и их разворачивали в нужную позицию с помощью весел — наиболее эффективным методом был таран вражеского судна и последующий абордаж. Греческие корабли были лучше приспособлены для такого маневра, а их экипажи — более опытны в морской войне. В сражении обе стороны понесли тяжелые потери, однако персов масштаб потерь лишил способности продолжать военную кампанию на враждебной территории — Саламин означал, что войне приходит конец. Ксеркс, который наблюдал за сражением с близлежащего холма, немедленно отправился на родину опасаясь, что новости о поражении персов могут спровоцировать мятеж в Сузах. Остатки его войска отступили домой по суше, остановившись на зимнюю стоянку в Фессалии. На следующее лето греческий союз разгромил персов в Платейской битве, после чего персидская армия окончательно покинула Балканский полуостров.
Греция была опустошена войной, но своим успехом греки изменили стратегическую географию Евразии. Их победа представляла собой симптом чего-то более глубокого, чем превосходящее тактическое мастерство полководцев. Дело заключалось не в моральном или интеллектуальном превосходстве (европейцев) греков над (азиатами) персами, как внушали нашим предкам, дело было в том, что на тот момент полюс экономической активности уже сместился из Плодородного полумесяца в Средиземноморье. Более мягкий климат, приток населения с Востока, открытие месторождений минералов, освоение земледельческих техник, эксплуатация самого Средиземного моря как обширной торговой магистрали — все это внесло свой вклад в растущее процветание и экономическую мощь народов, заселявших бассейн Средиземноморья. Афины и их союзники пока еще не могли сравниться с Персидской империей по силе и богатству, однако их триумф был знаком того, что Средиземноморье способно соперничать с державами Месопотамии, Анатолии и Леванта на равных.