Konflik tersebut berlangsung hingga tahun 493 SM, ketika Persia menyepakati perjanjian damai dengan kota-kota Ionia. Namun pemberontakan itu menjadi fase awal dari konflik yang lebih besar. Selama pemberontakan, dua negara kota di Yunani daratan, yakni Athena dan Eretria, mengirim pasukan dan membantu kota-kota Ionia dalam melawan Persia. Akibatnya Darius murka dan bersumpah akan menghukum dua negara itu. Selain itu, Darius menganggap bahwa situasi politik di Yunani dapat menjadi ancaman bagi kestabilan kekaisarannya. Oleh karena itu, setelah Persia kembali menguasai keadaan di Asia Kecil, Darius memerintahkan dilancarkannya invasi ke Yunani. Pasukan dan armada Persia memperoleh beberapa kesukesan awal di Yunani sebelum akhirnya dikalahkan oleh pasukan Athena, yang dibantu Plataia, dalam Pertempuran Marathon pada tahun 490 SM, yang memaksa pasukan Persia mengakhiri invasinya. Darius berniat untuk kembali menyerbu Yunani namun keburu meninggal dunia.