大流士一世死后，其子薛西斯即位，是为薛西斯一世。薛西斯即位后，首先平定了国内的叛乱，随后在大臣的怂恿下，决定再一次发动对希腊的远征。远征军总兵力为5-10万，分水陆两路从小亚细亚的卡帕多西亚出发。水路沿海岸线行进，以便随时同陆上联系，陆军通过浮桥渡过博斯普鲁斯海峡。波斯军队进入希腊后在温泉关与希腊军队交战，斯巴达国王列奥尼达率领三百斯巴达士兵阻击波斯军队，最终在一个希腊叛徒的带领下，波斯军队绕小道攻陷了温泉关，随后波斯军队占领并劫掠了雅典城。雅典陷落后，以雅典海军为主的希腊海军撤退至萨拉米海湾，波斯海军也追至这里，双方爆发海战。由于波斯人的船只较大，行动不便，在狭窄的海湾里难以掉头和展开队形，而希腊人的船只较小，转动灵活，因此，海战以波斯人的失败而告终，大部分波斯舰队被消灭。 萨拉米海战后，薛西斯率领大军撤回了亚洲，留下了一支陆军。公元前479年，这支波斯军队在普拉提亚与希腊军队交战，波斯主将马尔多尼乌斯战死，波斯军队战败。波斯人在军事上退出了希腊大陆。