Perang Yunani–Persia
Invasi kedua ke Yunani (480–479 SM) > Juni 479 SM: Pertempuran Plataia dan Mykale

Artikel utama: Pertempuran Plataia dan Pertempuran Mykale
Seusai musim dingin, muncul ketegangan di pihak Yunani. Khususnya, orang Athena, yang tidak dilindungi oleh tanah genting, padahal armada laut Athena merupakan kunci diamankannya Peloponessos. Merasa tidak puas, Athena menolak ikut serta dalam armada laut Yunani pada musim semi. Mardonios bertahan di Thessalia, karena dia tahu bahwa tak ada gunanya menyerang tanah genting. Di lain pihak, pasukan Yunani juga tidak mau mengirim tentara keluar dari Peloponnesos, sehingga terjadilah kebuntuan. Mardonios bergerak untuk memecah kebuntuan, dengan menawarkan perdamaian kepada Athena, menggunakan Alexandros I dari Makedonia sebagai penengah. Rakyat Athena memastikan bahwa delegasi Sparta mendengar tawaran itu, lalu kemudian menolaknya. Dengan demikian, Athena lagi-lagi harus dievakuasi, dan pasukan Persia bergerak ke selatan lalu kembali menguasai Athena. Mardonios kini kembali menawarkan perdamaian kepada para pengungsi Athena di Salamis. Athena, bersama Megara dan Plataia, mengirim utusan ke Sparta untuk meminta bantuan, dan mengancam akan menerima tawaran Persia jika Sparta tidak mau menolong. Sebagai tanggapannya, Sparta mengirim sejumlah besar pasukan dari kota-kota Peloponnesos dan bergerak menuju pasukan Persia.
Ketika Mardonius mengetahui bahwa pasukan persekutuan Yunani sudah bergerak, dia pun mundur ke Boiotia, di dekat Plataia, dan berusaha memancing pasukan Yunani ke daerah terbuka supaya dia dapat menggunakan kavalerinya. Pasukan Yunani, di bawah komando Pausanias, bertahan di dataran tinggi di atas Plataia supaya mereka tidak terjebak oleh strategi Persia. Setelah beberapa hari terjadi kebuntuan, Pausanis memerintahkan pasukan Yunani untuk mundur ke posisi asalnya pada malam hari. Gerakan mundur ini terjadi secara kacau, dan membuat pasukan Athena, Sparta, serta Tegea terjebak di bukit tertutup, sementara kontingen-kontingen lainnya tersebar terpisah-pisah di dekat Plataia. Melihat keadaan ini, pasukan Persia merasa bahwa ini adalah saat yang tepat untuk menyerang. Mardonios memerintahkan seluruh pasukannya untuk maju. Namun, infanteri Persia terbukti tidak dapat menandingi hoplites Yunani yang bersenjata berat, dan pasukan Sparta berhasil mendobrak barisan pengawal Mardonios lalu membunuhnya. Setelah itu, pasukan Persia menjadi panik dan kocar-kacir; 40.000 prajurit berhasil menyelamatkan diri melalui jalan ke Thessalia, tetapi sisanya kabur ke ke perkemahan Persia dan di sana mereka dikepung lalu dibantai oleh pasukan Yunani. Peristiwa ini sekaligus memastikan kemenangan Yunani.
Herodotos menceritakan bahwa, pada sore hari dalam Pertempuran Plataia, rumor mengenai kemenangan Yunani didengar oleh armada laut Yunani, yang ketika itu sedang berada di lepas pantai Gunung Mykale di Ionia. Semangat mereka langsung meningkat, dan armada laut Yunani maju untuk melawan armada Persia di sana. Dalam Pertempuran Mykale itu, yang berlangsung pada hari yang sama dengan Pertempuran Plataia, pasukan Yunani meraih kemenangan dan menghancurkan sisa-sisa angkatan laut Persia, sekaligus melumpuhkan kekuatan laut Xerxes, dan menandai kebangkitan angkatan laut Yunani. Sementara para sejarawan modern meragukan apakah peristiwa di Mykale benar-benar terjadi pada hari yang sama dengan peristiwa di Plataia, tetapi Pertempuran Mykale hanya dapat terjadi setelah armada laut Yunani menerima berita dari Plataia.