Ba Tư xâm lược Hy Lạp lần thứ hai
Diễn biến > Tháng 6 năm 479 TCN: Plataea và Mycale

Bài chi tiết: Trận Plataea và Trận Mycale
Sau mùa đông, nội bộ khối Liên minh nảy sinh mâu thuẫn. Người Athens thấy mình bị đối xử bất công, bởi lẽ ưu thế hải quân của phe Liên minh nhờ phần lớn vào số thuyền của Athens, song thành phố của họ lại rơi vào tay Ba Tư vì không được bảo vệ bởi eo đất như các thành bang Peloponnesus kia. Người Athens yêu cầu Liên quân tổ chức một cuộc bắc tiến ngay năm sau. Vì các đồng minh không cam kết thỏa thuận, hạm đội Athens có vẻ đã khước từ tham chiến cùng hạm đội Liên minh vào mùa xuân. Hải quân Liên minh giờ được đặt dưới sự chỉ huy của vua Leotychides của Sparta, liền rút khỏi Delos, dư tàn của hải quân Ba Tư cũng rút khỏi Samos, do hai bên không muốn mạo hiểm đương đầu. Mardonius án ngữ tại Thessaly còn phía Liên quân lại chẳng muốn liều lĩnh ra khỏi vùng an toàn Peloponessus.
Mardonius quyết định phá thế bế tắc bằng cách đề nghị hòa bình, sự tự trị và lãnh thổ cho người Athens (mục đích là loại bỏ hạm đội của họ khỏi lực lượng Đồng minh), lấy Alexander I của Macedon làm trung gian. Người Athens đảm bảo phái đoàn Sparta có mặt để nghe rõ lời đề nghị, tuy họ khước từ nó. Athens phải sơ tán một lần nữa vì quân Ba Tư nam tiến rồi tái chiếm thành. Theo Herodotus, Mardonius "thiêu rụi Athens và kéo đổ hoặc phá hủy bất cứ bức tường hay ngôi nhà hay ngôi đền nào vẫn còn nguyên".
Mardonius lặp lại đề nghị hòa ước với dân tị nạn Athens tại Salamis. Athens, Megara và Plataea cử sứ giả đến Sparta yêu cầu hỗ trợ, đe dọa sẽ chấp nhận điều khoản của Ba Tư nếu Sparta tiếp tục án binh bất động. Bấy giờ tại Sparata đang tổ chức lễ Hyacinthus nên trì hoãn hồi đáp các đồng minh trong 10 ngày. Sứ giả Athens biết vậy giận dữ gửi tối hậu thư cho người Sparta, song vô cùng bất ngờ khi họ đã gửi quân lính đến gặp mặt quân Ba Tư từ trước.
Khi Mardonius hay tin quân Hy Lạp đang trên đường hành quân, ông lui bình về Boeotia gần Plataea nhằm dụ quân Hy Lạp tiến vào địa hình rộng mở rồi sử dụng lợi thế kỵ binh để tiêu diệt họ. Tuy nhiên, Liên quân dưới sự chỉ huy của nhiếp chính người Sparta là Pausanias đã lường trước mưu kế đó và đóng quân trên cao điểm Plataea. Mardonius sai kỵ binh đánh-rồi-rút vào phòng tuyến Hy Lạp, nhưng bất thành và khiến chỉ huy đội kỵ binh thiệt mạng. Liên quân bèn bám vào địa hình đồi núi để tiếp cận trại lính Ba Tư, nhưng lại khiến cho tuyến liên lạc bị sơ hở. Kỵ binh Ba Tư lợi dụng thời cơ để đánh chặn việc vận lương và hủy được suối cung cấp nước duy nhất của quân Hy Lạp. Quân Hy Lạp giờ đây bị yếu thế, Pausanias lệnh cho quân thoái lui về vị trí ban đầu của họ lúc ban đêm. Kế hoạch này góp phần làm rối ren thêm tình hình, khiến các cánh quân Athens, Sparta và Tegea bị cô lập trên từng quả đồi riêng lẻ, các cánh quân phụ trợ thì phân tán gần Plataea. Mardonius thừa cơ lệnh cho toàn quân tiến lên. Tuy nhiên, giống như tại trận Thermopylae, bộ binh Ba Tư không thế địch nổi với hopite Hy Lạp trang bị áo giáp dày cộp. Người Sparta phản công và giết được Mardonius. Quân Ba Tư thấy tướng quân bị giết nên vỡ; 40.000 lính sống sót tháo chạy về Thessaly, số còn lại mắc kẹt tại trại Ba Tư rồi bị quân Hy Lạp tàn sát.
Buổi chiều hôm đó, Herodotus kể rằng tin đồn về chiến thắng của Liên quân tại Plataea đã tới tai hạm đội ngoài khơi bờ biển Núi Mycale ở Ionia. Nhuệ khí của binh lính dâng cao, và lực lượng thủy binh Hy Lạp tiếp tục giành được chiến thắng quyết định tại Mycale cùng ngày, tiêu diệt tàn dư hạm đội Ba Tư. Ngay sau khi quân Peloponnesus hành quân lên phía bắc eo đất, hạm đội Athens dưới sự chỉ huy của Xanthippus gia nhập với phần còn lại của hạm đội Đồng minh. Cả thảy chiến thuyền Hy Lạp tiến tới thủy trại Samos của Ba Tư. Do tàu bè của Ba Tư xập xệ, họ không mạo hiểm nghênh chiến mà kéo tàu lên bãi biển Mycale, bèn hội với 60.000 lính được Xerxes để lại tại đó, rồi đóng cọc quanh trại để bảo vệ thuyền. Leotychides dẫn thủy binh Hy Lạp tấn công vào trại Ba Tư. Quân Ba Tư thấy quân số Hy Lạp ít ỏi liền xông ra đón đánh nhưng lính hoplite một lần nữa tỏ sự vượt trội, tiêu diệt được đại quân Ba Tư. Số thuyền bè Ba Tư sót lại bị Liên quân đốt cháy, chấm dứt sức mạnh trên biển của Xerxes và đánh dấu sự khởi đầu của quyền bá chủ đại dương của hạm đội Liên minh.