پس از فتح ارتریا داد با پیشنهاد هیپاس والی پیشین آتن به دشت ماراتون وارد شد که منجر به نبرد ماراتون شد، آتنی‌ها هم با ارتش خود و همراهی لشکری از پلاته در ماراتون حاضر شدند. دو لشکر هشت روز روی در روی هم بودند و هنوز سرداران آتن بین اعلام جنگ و اظهار انقیاد تردید داشتند. در شورای جنگی، میلیتیادس با حیلهٔ رأی یازدهم، یک سردار پیر را وارد تصمیم‌گیری کرد و در نهایت نبرد را تصویب کرد و خودش به عنوان فرمانده کل انتخاب شد. داد که از وعده‌های هیپاس (مبنی بر تسلیم شدن آتنی‌ها هنگام حضور او) ناامید شده بود تصمیم به بازگشت گرفت، در این هنگام یونانیان که بازگشت ارتش پارسیان به کشتیهایشان را دیدند شروع به حمله کرده و شش کشتی باری (هرودوت در کتاب خود کشتی‌ها را به اسم نئون بیان کرده که منظور کشتی باری است نه جنگی) را تصاحب کردند. میلیتیادس که پیروزی خود را بسیار بزرگ جلوه داده بود، ارتشی از آتنیان گرفته و به پاروس که مستعمرهٔ پارسیان بود حمله کرد و پس از ۲۶ روز محاصره و زخمی شدن خودش مجبور به بازگشت شد. کسانتیپوس او را به جرم فریب دادن آتنیان و تلف کردن نیروهایشان به دادگاه کشاند و میلیتیادس در این دادگاه به پرداخت ۵۰ تالان نقره محکوم شد. او مدتی بعد در اثر همان زخم جنگ پاروس - احتمالاً در زندان - درگذشت.