プラタイアの戦い
それでも遥かに数で勝るペルシア軍はその重圧でスパルタ軍を潰そうと休みなく押し寄せ、スパルタの長い槍を掴んではへし折って無力化しようとした。スパルタ軍は槍が折れたら短剣を引き抜いてペルシア軍に立ち向かった。戦闘は熾烈を極め、長きにわたったが、スパルタ軍は数の差をものともせずにペルシア軍を押し返した。マルドニオスは1,000名の親衛隊と共に戦場で指揮をとっていたが、スパルタ軽装歩兵の放った飛礫によって命を落とした。指揮官を失ったペルシア軍はますます劣勢となり、遂には敗走した。
後退した諸ポリス連合軍は戦争に参加すらせず、アテナイは依然としてギリシア傭兵部隊に足止めされていた。結果として、30万と伝えられるペルシア全軍を、それに比べれば遥かに少数のスパルタ軍だけで打ち破るという凄まじい会戦となった。また、ペルシア将軍を討ち取ることによって、神託で告げられたレオニダスの復讐は果たされた。
敗走したペルシア軍は後方に築いていた野営地に逃げ込み、そこで籠城戦をすることになった。この野営地には城壁が設けられており、攻囲戦を得意としないスパルタ軍は苦戦していた。そこに、ギリシア傭兵部隊を下してアテナイ軍が合流し、不屈の精神で城壁を乗り越えて突入した。これを糸口にしてスパルタ軍も雪崩れ込み、ペルシアの野営地を攻略することに成功した。生き残った僅かなペルシア兵はテーバイへと逃げ込んだ。
ギリシア連合軍がキタイロン山麓から動こうとしなかったため、マルドニオスは騎兵の展開できる平原まで彼らをおびき出そうと、挑発の意味も兼ねて騎兵部隊を送り込んだ。マルドニオスの命を受けたマシスティオス(Masistios)率いる騎兵部隊はペルシアの先遣隊としてギリシア軍に突撃し、損害を与えた。この攻撃に曝されたメガラ軍は救援を要請し、弓兵を伴ったアテナイの精鋭部隊が急行して、先ず司令官マシスティオスを討ち取った。ペルシア騎兵は彼の死体を回収すべく、ギリシア軍に向かって突撃を繰り返したが、ギリシアの増援によってこれを果たせず、マルドニオスの陣に撤退した。これによって戦意高揚したギリシア軍はプラタイアに降った。
両軍はそのまま10日間対峙したままだったが、11日目にマルドニオスが騎兵部隊に突撃を指示し、ギリシアの給水地であるガルガピアの泉を蹂躙し、水と補給路を脅かされたギリシア軍は、夜半のうちに後退を余儀なくされた。しかし、スパルタ軍は「夜の内に撤退することは逃亡と同じで不名誉なことだ」として後退を拒否し、結局スパルタが後退し始めたのは日が昇ってからであった。左翼にスパルタ軍の孤立を危惧したアテナイ軍とメガラ軍がまだプラタイアに布陣していたものの、中央の他ポリス軍は後退が完了してしまっており、戦場は右翼のスパルタとテゲア、左翼のアテナイとメガラだけとなっていた。
スパルタ軍の撤退を見たマルドニオスは敵が恐れて逃げ出したと錯覚し、全軍に追撃命令を下した。こうしてプラタイアの戦いの幕が切って落とされた。