Cependant, l'arrivée durant l'invasion spartiate de 430, avec un navire égyptien, de ce que Thucydide nomme la peste, et qui est plus probablement une forme de typhus, condamne le plan de Périclès : se propageant d'autant plus vite que le nombre d'Athéniens réfugiés derrière les murs grandit et que les conditions d'hygiène se détériorent, elle sévit particulièrement en 430 et 429, puis, après une période de rémission, en 426. Dès 430, les attaques contre Périclès s'intensifient et les partisans de la paix obtiennent l'envoi d'une ambassade à Sparte pour ouvrir des négociations. Les Spartiates posent cependant des conditions à la paix qu'Athènes juge inacceptable, probablement la dissolution de la ligue de Délos, ce qui cause l'échec de cette ambassade. L'épidémie tue, entre 430 et 425, un quart à un tiers de la population d'Athènes, dont hoplites et 300 cavaliers, ainsi que Périclès lui-même en septembre 429. L'historien Victor Davis Hanson estime les pertes totales, civiles et militaires, entre et morts. L'expérience traumatisante de cette épidémie entraîne par ailleurs une dégradation des mœurs, nombre d'Athéniens cessant de craindre les lois et les dieux, et peut expliquer la brutalité inédite de certaines actions menées postérieurement par Athènes. Les lois sont aussi modifiées afin de compenser les pertes subies, un seul parent athénien suffisant désormais pour se voir accorder la citoyenneté.