Летом 406 года до н. э. афиняне сформировали огромную эскадру, включавшую более ста пятидесяти кораблей, чтобы в Ионии нанести решающий удар по флоту Пелопоннесского союза. Возглавляли её восемь стратегов, в числе которых был Лисий. В битве при Аргинусских островах он командовал пятнадцатью кораблями, стоявшими на правом фланге второй линии, за Протомахом. Диодор Сицилийский пишет, будто вражеский флагман в самом начале боя протаранил корабль, на котором находился Лисий, и потопил его, но антиковеды считают это описание неправдоподобным. Афиняне не дали врагу прорвать их боевую линию и одержали полную победу. Однако из-за сильной бури они не смогли помочь экипажам тонущих кораблей и собрать тела, чтобы похоронить их на родине. Из-за этого всех стратегов досрочно лишили полномочий. Было ясно, что в Афинах их ждёт суд, но шестеро из них, включая Лисия, всё-таки вернулись в Афины. Там по инициативе политиков-демагогов немедленно начался судебный процесс.