В 491 году до н.э. Дарий послал посольство в Грецию, требуя от греков покорности. Некоторые греческие полисы признали власть персов, но спартанцы и афиняне отказались это сделать и убили персидских послов.
В 490 году произошел новый поход персов. На этот раз они решили перевезти свою армию через южную часть Эгейского моря и высадить десант сразу в Центральной Греции. Захватив и разрушив г. Эретрию на острове Эвбея, персидская армия, состоявшая из лучников и всадников, высадилась в северо-восточной части Аттики, на Марафонской равнине около небольшого городка Марафон, в 42 км от Афин.
Поле боя представляло собой ровную, окруженную горами долину на берегу моря, удобную для действия персидской конницы.
Персы имели 10 тысяч конницы и около 10 тысяч пеших лучников. У греков же было 11 тысяч афинских гоплитов. Численное превосходство было на стороне персов, качественное - на стороне греков. Обученные и спаянные воинской дисциплиной гоплиты столкнулись с разноплеменным персидским войском, основной массе которого была чужда цель похода.
Греческая армия состояла из тяжеловооруженной пехоты, гоплитов, с медными шлемами, в латах и набедренниках, с большими медными щитами; их оружием было длинное метательное копье. Пехота персов была легковооруженная, без шлемов и панцирей, защищалась легкими и плетеными щитами; главное оружие ее составляли лук и сабля.
Греками командовали десять стратегов: один из них, Мильтиад, был хорошо знаком со способами действия персидской армии.
Вследствие численного превосходства персов и значительной ширины долины Мильтиад не мог дать своей фаланге необходимой глубины. Кроме того, он учитывал возможность охвата своих флангов персидской конницей. Поэтому он уменьшил количество шеренг в центре и соответственно увеличил число шеренг на флангах. Общее протяжение фронта достигало примерно 1 км.
Боевой порядок персов состоял из пеших лучников, располагавшихся в центре, и конницы, строившейся на флангах.
Чтобы не дать персидской коннице времени атаковать греков на равнине и чтобы вслед за стрельбой из луков непосредственно перейти к рукопашному бою, Мильтиад двинулся с высот на неприятеля "беглым маршем". "Беглый марш" позволял быстро преодолевать поражаемое стрелами пространство и морально действовал на противника.
Выдержав первый натиск, персидские лучники контратаковали греков, прорвали слабый центр афинской фаланги и преследовали афинян в глубь долины. Но сильные фланги греческой фаланги опрокинули персидскую конницу, которой не удалось прорвать здесь ряды афинян, и пошли против персидского центра, спеша на помощь своим стесненным товарищам. Следствием этой атаки стало поражение персидских лучников. Окруженные со всех сторон, персы обратились в бегство.
Афиняне завладели семью кораблями. На остальных кораблях персы отплыли в море, стремясь достичь Афин раньше, чем это сделает греческое войско. Афиняне также устремились в город и, опередив противника, достигли его раньше, чем персидское войско. Мильтиад расположил свое войско на восточной стороне Афин. Персы, подойдя на своих кораблях к Фалеру (Фалер был тогда гаванью афинян) и увидев, что афинское войско стоит у города и готово к битве, не отважились высадиться. Персидский флот повернул назад и поплыл обратно в Азию.
В бою греки потеряли 192 человека, персы - 6 400 человек.
В Марафонской битве греки дали первый отпор персам. Этот бой показал, что тяжеловооруженной, хорошо обученной пехоте не страшна иррегулярная конница. На месте сражения на Марафонском поле, рядом с братской могилой воинов, павших за родину, был воздвигнут памятник в честь вождя греков Мильтиада.