V Malej Ázii sa však grécke mestské štáty dostali do priameho susedstva s rozpínajúcou sa Perzskou ríšou. Ešte predtým však boli v konfliktoch s Lýdiou. Kráľ Gyges dokonca zničil grécku Smyrnu. Perzskí achajmenovskí vládcovia (Dareios, Xerxes) sa snažili ovládnuť aj tieto územia. Keď sa Maloázijskí Gréci postavili na odpor (Iónske povstanie) a keď im Gréci z materského Grécka poskytli pomoc, Peržania napadli aj materské Grécko. V nasledujúcich grécko-perzských vojnách sa spojení Gréci dokázali ubrániť perzskému vpádu (hoci Atény boli dobyté a vyplienené). V bitkách pri Maratóne a Salamíne, neskôr pri Platajach dokázali Gréci poraziť početné perzské vojsko a uhájili si nezávislosť. V roku 450 pred Kr. aténske loďstvo podniklo pod Kimónovým velením útok proti perzskému loďstvu na ostrove Cyprus a po porážke pri cyperskej Salamíne ho takmer úplne zničili. V roku 449 pred Kr. bol uzavretý s Perzskou ríšou Kalliov mier, podľa ktorého sa perzské loďstvo nesmelo plaviť v Egejskom mori, grécke mestá v Malej Ázii získali autonómiu a asi široký pás územia v Malej Ázii bol demilitarizovaný. Grécko-perzské vojny skončili víťazstvom gréckych mestských štátov.