Чтобы отрезать грекам путь к отступлению, персы послали 200 кораблей вдоль восточного побережья острова Эвбеи, но налетевший внезапно шторм разметал эту эскадру; много кораблей затонуло. Столкновение морских сил в сражении у Артемисия велось с переменным успехом. Силы сторон были приблизительно равны, так как персы не смогли развернуть весь свой флот. Обе стороны понесли значительные потери. При получении вести о гибели отряда Леонида, дальнейшее пребывание греческого флота здесь теряло смысл, и он отошёл на юг, к Сароническому заливу.