Dopo alcuni giorni di stallo i Persiani inviarono via mare la cavalleria ad attaccare gli Ateniesi rimasti in città. Il contingente greco, consapevole di questa manovra, colse l'occasione per attaccare i nemici, riportando una clamorosa vittoria. Milziade aveva schierato gli Ateniesi su due ali molto forti con un centro relativamente debole: trovandosi al centro dello schieramento ateniese la tribù Leontide, insieme all'Antiochide (quella del suo rivale Aristide), affrontò il duro scontro con il forte centro dello schieramento persiano e cedette, ma le ali riuscirono a sopraffare quelle nemiche e, convergendo rapidamente verso il centro, sfondarono lo schieramento dei Persiani, che si diedero disordinatamente alla fuga.