Η Αθήνα και η Ερέτρια υποστήριξαν τους Ίωνες στον αγώνα τους κατά των Περσών (499-494 π.Χ). Σύμφωνα με τους ιστορικούς, ο Δαρείος ήταν σφετεριστής, και πέρασε τα περισσότερα χρόνια της ζωής του στους πολέμους εναντίον των εξεγερμένων υποτελών του. Η εξέγερση αυτή απείλησε τη σταθερότητα της αυτοκρατορίας του Δαρείου, γι' αυτό και ορκίστηκε να εκδικηθεί όσες πόλεις συμμετείχαν - έβλεπε επίσης την ευκαιρία να επεκταθεί στη Δύση. Το 492 π.Χ, οι Πέρσες, με αρχηγό τον Μαρδόνιο, ανακατέλαβαν τη Θράκη και ανάγκασαν τους Μακεδόνες να συμμαχήσουν μαζί τους.

Το 491 π.Χ, ο Δαρείος απαίτησε την παράδοση όλων των ελληνικών πόλεων. Πολλές από αυτές παραδόθηκαν - ο Ηρόδοτος αναφέρεται στην παράδοση των Αιγινητών, που μετέπειτα κατηγορήθηκαν από τους Σπαρτιάτες για προδοσία^. Οι Αθηναίοι και οι Σπαρτιάτες αρνήθηκαν να παραδοθούν στους Πέρσες. Τότε, το 490 π.Χ, ο Δαρείος ξεκίνησε νέα εκστρατεία, με αρχηγούς τον Δάτη και τον Αρταφέρνη, οι οποίοι κατάφεραν να καταλάβουν τη Νάξο, τις Κυκλάδες και την Ερέτρια. Αλλά, η επέκτασή τους σταμάτησε και αναγκάστηκαν να επιστρέψουν στην Ασία χάρη στη νίκη των Αθηναίων και των Πλαταιέων στον Μαραθώνα.

Ο Δαρείος άρχισε να συγκεντρώνει μεγάλο στρατό για να επιτεθεί ξανά στην Ελλάδα, αλλά τα σχέδια του αναβλήθηκαν λόγω της εξέγερσης στην Αίγυπτο. Ένα χρόνο μετά ο Δαρείος πέθανε και στον θρόνο ανέβηκε ο γιος του Ξέρξης Α'. Ο Ξέρξης ανακατέλαβε την Αίγυπτο και άρχισε ξανά τις προετοιμασίες για εισβολή στην Ελλάδα. Καθώς η εισβολή θα ήταν μεγάλης κλίμακας, ο Ξέρξης χρειαζόταν πολύ χρόνο για συγκεντρώσει στρατό και υλικά αγαθά. Αποφάσισε ότι οΕλλήσποντος έπρεπε να γεφυρωθεί για να επιτρέψει στον στρατό του να περάσει στην Ευρώπη, και ότι ένα κανάλι πρέπει να ανοιχθεί στον ισθμό του Όρους Άθως. Η πραγματοποίηση αυτών των στόχων ήταν πάρα πολύ δύσκολη, όπως είναι και για τα σύγχρονα κράτη. Στις αρχές του 480 π.Χ, οι ετοιμασίες τελείωσαν, και ο στρατός που συγκέντρωσε ο Ξέρξης στις Σάρδεις βάδισε στην Ευρώπη, περνώντας από τον Ελλήσποντο δια μέσου δύο τεχνητών γεφυρών.

Στα μέσα της δεκαετίας του 480 π.Χ, οι Αθηναίοι ξεκίνησαν τις προετοιμασίες για πιθανό πόλεμο κατά των Περσών. Το 482 π.Χ, ο Θεμιστοκλής έπεισε τους Αθηναίους να δημιουργήσουν ένα στόλο από τριήρεις, λέγοντας τους ότι πρόκειται να επιτεθεί στην Αίγινα. Ωστόσο, οι Αθηναίοι δεν κατείχαν τον απαραίτητο αριθμό στρατιωτών για να μπορέσουν να αντιμετωπίσουν τους Πέρσες - συνεπώς, χρειάζονταν μια συμμαχία από ελληνικές πόλεις-κράτη. Το 481 π.Χ, ο Ξέρξης έστειλε πρεσβευτές σε όλες τις ελληνικές πόλεις-κράτη, με εξαίρεση την Αθήνα και τη Σπάρτη, ζητώντας γη και ύδωρ. Η Σπάρτη και Αθήνα έλαβαν την υποστήριξη μερικών ελληνικών πόλεων, και το ίδιο έτος, στην Κόρινθο, συγκλήθηκε συνέδριο, όπου και δημιουργήθηκε η ελληνική συμμαχία. Το κάθε μέλος της συμμαχίας είχε την δυνατότητα να στέλνει αγγελιαφόρους στις υπόλοιπες πόλεις-μέλη, ζητώντας στρατό για αμυντικούς σκοπούς. Σύμφωνα με τους σύγχρονους ιστορικούς, αυτό αποτελεί αξιοσημείωτο, καθώς οι εμφύλιες συρράξεις μεταξύ των Ελλήνων, εκείνη την περίοδο, συνεχίζονταν.

Το 480 π.Χ, συγκλήθηκε νέο συνέδριο. Μια αντιπροσωπεία από τη Θεσσαλία πρότεινε στους Έλληνες να σταματήσουν τον Ξέρξη στα Στενά των Τεμπών.Ωστόσο, οι Πέρσες έμαθαν από τον Αλέξανδρο Α' της Μακεδονίας ότι η κοιλάδα θα μπορούσε να παρακαμφθεί μέσω του Περάσματος του Σαρανταπόρου, και λόγω του μεγαλύτερου μεγέθους του περσικού στρατού, οι Έλληνες οπισθοχώρησαν. Λίγο αργότερα, έμαθαν ότι ο Ξέρξης διέσχισε τον Ελλήσποντο. Οι Έλληνες αποφάσισαν να κλείσουν το στενό πέρασμα των Θερμοπυλών, από όπου ο Ξέρξης θα αναγκαζόταν να περάσει για να φτάσει στη Νότια Ελλάδα και όπου οι Πέρσες δεν θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την αριθμητική υπεροχή τους. Παράλληλα, οι Αθηναίοι θα αντιμετώπιζαν τον περσικό στόλο στο Αρτεμίσιο. Ωστόσο, οι πόλεις της Πελοποννήσου, σε περίπτωση αποτυχίας του σχεδίου, σχεδίαζαν να υπερασπιστούν τον Ισθμό της Κορίνθου, ενώ οι γυναίκες και τα παιδιά των Αθηναίων θα έφευγαν μαζικά στην Τροιζήνα.

Στις Θερμοπύλες, οι Έλληνες αντιστάθηκαν κατά των Περσών για τρείς ημέρες, πριν περικυκλωθούν από τους τελευταίους, λόγω της προδοσίας του Εφιάλτη. Οι Σπαρτιάτες και οι Θεσπιείς παρέμειναν στο πεδίο της μάχης, ενώ οι υπόλοιποι σύμμαχοι αποχώρησαν. Η ναυμαχία του Αρτεμισίου, σε αυτό το σημείο, βρισκόταν σε αδιέξοδο - ωστόσο, όταν έγινε γνωστό το αποτέλεσμα της μάχης των Θερμοπυλών, οι Αθηναίοι υποχώρησαν.