헬라스 사람들은 여세를 몰아 소스테스(기원전 479년)과 뷔잔티온(기원전 478년)의 페르시아 주둔군을 몰아내고 미칼레 전투에서 남은 페르시아 함대를 격침하였다. 뷔잔티온 공성전에서 파우사니아스 장군의 행동으로 여러 그리스 국가가 스파르타를 멀리하게 되었으며, 反페르시아 연합은 아테나이가 주도하는 델로스 동맹으로 재조직되었다. 델로스 동맹은 이후 30년간 페르시아에 대항한 전쟁을 계속하여 유럽에 남은 페르시아 주둔군을 몰아냈다. 기원전 466년 에우리메돈 전투에서 델로스 동맹은 두 번의 승리를 거두어 결국 이오니아 도시들의 독립을 쟁취하였다. 그러나 이집트에서 일어난 반란(기원전 460년~454년)을 지원하려고 델로스 동맹이 개입하다가 크게 패하고 원정을 중단하였다. 기원전 451년에는 퀴프로스에 함대가 파견되었으나 별 소득을 얻지 못하고 철수하면서 그리스와 페르시아의 전쟁은 조용하게 끝나버렸다. 어떤 사료에서는 전쟁 상태가 종료된 것이 아테나이와 페르시아간의 소위 〈칼리아스 조약〉이라는 평화 협정에 따라 이루어졌다고 하기도 한다.