大流士对这场灾难毫不畏惧，下令增加和装备一支更强大的军事力量。不久，他又召集了一支庞大的军队来对希腊进行第二次远征。一支装备有600艘船只的舰队从小亚细亚的海岸载着军队向希腊海岸前进。在接受基克拉迪最重要的投降后，波斯人在马拉松上岸——此地距离雅典只有一天的路程。雅典人决定在马拉松的开阔之地主动出击，而不是躲在城墙后面等待波斯人的到来。因此，他们派出1万名精兵列阵以待。一个善于长跑的叫作斐迪庇第斯（Pheilippides）的人前去向斯巴达求助。斐迪庇第斯仅仅用了36个小时就跑到了135—140英里以外的斯巴达。但不巧的是，当时离满月还有几天，根据斯巴达人的迷信，他们在这几天是不敢派兵出征的。他们答应给予援助，但当斯巴达援兵到达雅典时，战役已经结束。
这场战役是雅典人在米提亚德（Miltiades）将军的领导下开始的。战争的结果在一段时间内是悬而未决的。随后，运气降临到希腊人头上，波斯人死伤惨重，被赶到船上。波斯人想偷袭雅典，却发现雅典人已经做好了准备，于是，他们便掉头离开，向伊奥尼亚海岸驶去。
