Persekutuan Yunani menindaklanjuti kesuksesan mereka dengan menghancurkan sisa-sisa armada Persia pada Pertempuran Mykale, sebelum kemudian mengusir garnisun Persia dari Sestos (479 SM) dan Byzantion (478 SM). Tindakan Jenderal Pausanias pada Pengepungan Byzantion menjauhkan banyak negara kota Yunani dari pihak Sparta, dan persekutuan anti-Persia kemudian dibentuk kembali dengan dipimpin oleh Athena, dalam persatuan yang disebut Liga Delos. Liga Delos terus melakukan kampanye melawan Persia selama tiga dekade berikutnya, dimulai dengan pengusiran sisa-sisa garnisun Persia dari Eropa. Dalam Pertempuran Eurymedon pada tahun 466 SM, Liga Delos meraih kemenangan ganda yang pada akhirnya membuat kota-kota di Ionia dapat merdeka. Akan tetapi, keterlibatan Liga Delos dalam pemberontakan Mesir (dari 460–454 SM) berujung pada kekalahan telak dan kampanye yang lebih lanjut harus ditunda. Liga Delos mengirim pasukan ke Siprus pada tahun 451 SM, dan setelah menariknya kembali, Perang Yunani-Persia pun benar-benar berakhir. Beberapa sumber sejarah menyebutkan bahwa akhir bentrokan ditandai dengan perjanjian damai antara Athena dan Persia, yaitu pada Perdamaian Kallias.