En større athensk flåte ble sendt for å undertrykke denne agitasjonen. Denne flåten beseiret til å begynne med samierne og blokkerte byen, men Athens kommandant Perikles ble deretter tvunget til å lede en betydelig del av flåten bort etter å ha fått vite at den persiske flåten nærmet seg fra sør. Selv om perserne vendte tilbake før de to flåtene møttes, gjorde fraværet av det meste av den athenske flåten det mulig for samierne å drive bort de gjenværende blokadene og i to uker kontrollere havet rundt øya deres. Ved Perikles’ tilbakekomst blokkerte athenerne imidlertid igjen Samos; byen overga seg ni måneder senere. I henhold til vilkårene for overgivelsen rev Samos sine forsvarsmurer, ga fra gisler, overga flåten og gikk med på å betale Athen en krigsskadeserstatning i løpet av de neste 26 årene.