攻占溫泉關後，波斯軍長驅直入，直撲希臘首府雅典。然而，雅典城内空空如也，連個人影也沒有。薛西斯大怒，下令放火，這座美麗富庶的雅典城，頃刻間付之一炬。
那麼，雅典城的居民都上哪裡去了呢？原來，當時的希臘流傳着太陽神的一個預言：希臘的命運要靠木牆才能挽救！雅典傑出的海軍統帥提米斯托克利認為，太陽神所說的木牆就是指大船，是以建議所有的女人和孩子都坐船到去躲避，所有的男人都乘着戰船，集中到薩拉米海灣就在波斯陸軍直撲雅典的時候，波斯海軍也來到了雅典的外港比裡優斯，兩軍水陸呼應，大有踏平希臘之勢。
面對波斯軍隊的水陸夾擊，集中在雅典城南薩拉米海灣的希臘艦隊發生了動搖。眼看戰機就要失去，提米斯托克利焦急萬分。突然，他想出一條妙計，叫來自己的一個貼身衛士，交給他一封密信，讓他去向波斯王告密，說希臘海軍人心浮動，不敢交戰，都想逃出海灣。薛西斯見到密信，立即下令封鎖海灣，不準放過一條船。
就在希臘人為是戰還是逃的問題争論不休的時候，一位反對過提米斯托克利的将領突然從門外闖進來，大叫：“停止辯論，準備戰鬥吧！波斯人已經完全把我們包圍了。
衆人見事已至此，才決心聽從提米斯托克利的指令。被逼到絕境的希臘艦隊，依照提米斯托克利的指揮，迅速列開了陣勢，決心拼死一博也許是老天大有意幫助希臘人，本來波斯的海軍戰艦比希臘多出3倍，但在戰役開始前，波斯海軍在實施包圍行動時兩次遇到風，一半的戰艦随風飄碎。戰鬥開始後，雙方戰艦在性能上的優劣很快就顯示出來。雅典的新式三層戰艦體積小、速度快、機動性強，而波斯的老式挂帆戰船，體積大、速度慢。提米斯托克利發揮自己船小快速的優勢，把波斯艦隊打得七零八落，毫無還手之力。
薛西斯站在山頭，從頭到尾目睹着這場海戰。本以為勝券在握的他，看到這8個小時的激戰，讓自己的艦隊兒平全軍覆滅，不由得痛悔莫及。波斯海軍戰敗，陸軍的後勤供給立刻失去了保障，薛西斯隻好撤退。薩拉米海灣之戰是整個希波戰争中最重要的一次戰役，阻止了波斯吞并希臘的腳步。公元前449年，希臘軍隊在塞普勒斯島徹底打敗波斯，雙方訂立和約，結束了持續約半個世紀的希波戰争。
連年的戰争在波斯國内引起巨大災難，強制的征兵和沉重的賦稅讓人們铤而走險，紛紛起義。這一切削弱了波斯帝國的軍事實力，宮廷内部不斷發生政變，地方總督趁機獨攪軍政大權，經常聯兵叛亂。
公元前334年，馬其頓王亞曆山大侵入波斯，昔日勇的波斯軍隊變得不堪一擊，節節敗退。公元前30年，波斯帝國的末代帝王在逃亡中被殺，波斯帝國滅亡。