След това Дарий започва да планира пълно завладяване на Гърция, но умира през 486 г. пр.н.е. и отговорността за завладяването се прехвърля на сина му Ксеркс. През 480 г. пр.н.е. Ксеркс лично ръководи втората инвазия на персите в Гърция с една от най-големите древни армии, събирани някога. Победата над съюзническите гръцки държави в известната битка при Термопилите позволява на персите да запалят евакуираната Атина и да завладеят по-голямата част от Гърция. Въпреки това, докато се стремят да унищожат гръцкия флот, персите претърпяват тежко поражение в битката при Саламин. На следващата година гърците преминават в настъпление, като побеждават персийската армия в битката при Платея и прекратяват нашествието на Ахеменидите.