第一次遠征希臘就遭受重創(chuàng)，波斯人很不甘心。之后，他們在短短兩年里就又再次重整旗鼓，不但修造了不少戰(zhàn)艦，而且還重新集結了大軍，一切都蓄勢待發(fā)。在遠征大軍出發(fā)之前，大流士一世先是向希臘派遣了使者，向各城邦要表示臣服的"水"、"土"，其目的就是試探到底哪些希臘人是要跟他抗爭到底，哪些是會懾于他的威勢俯首稱臣。果如大流士一世所預料的那樣，很多勢力單薄的希臘城邦因害怕波斯帝國，紛紛獻出"水"、"土"表示愿意臣服，而以雅典和斯巴達為首的一些勢力強大的城邦，其反抗的意志則非常堅定。雅典將波斯使者從高山上拋入了萬丈深淵，斯巴達則將使者扔到了井里，意為讓波斯"自取水土"。

雅典和斯巴達此舉讓大流士一世大為惱怒，于是，波斯帝國第二次對希臘的遠征于公元前490年開始。波斯大軍的統(tǒng)帥是達提斯，他率領600 艘三列槳戰(zhàn)艦，從希臘臣服的城邦薩摩司出發(fā)，跨愛琴海直奔希臘。出發(fā)之前，達提斯已經擬好了作戰(zhàn)計劃：攻克雅典、孤立斯巴達，進而征服全希臘。開始的時候波斯大軍兵分兩路，一路在利于騎兵行動、地勢平緩的馬拉松登陸，目的是誘使雅典軍北上；另一路大軍則是志在摧毀優(yōu)卑亞島西岸的城市，此舉是為了威懾敵手。最后的目的當然是雅典城。

波斯大軍要在馬拉松平原登陸，此舉對雅典大為不利。當敵軍兵臨城下，雅典馬上向斯巴達求援，同時還派出了以米太雅得為首的主戰(zhàn)派迎戰(zhàn)。不料，斯巴達統(tǒng)治者根本不想出兵相助雅典，便借口"現在不行，只有等月亮圓了，才能出兵相助"拒絕之。雅典知道一切只有靠自己了。開始時，由于雅典方面出現了戰(zhàn)和不定的心態(tài)，而波斯方面的軍隊也尚未就位，故雙方無聲無息地對峙了8 天。到了第 9 日，因波斯大軍在另一路戰(zhàn)線有所突破，很可能從海上直趨雅典城。面對此情形，雅典深知馬拉松一戰(zhàn)宜速戰(zhàn)速決，以便回師守城。

第10日破曉時分，雅典軍發(fā)動進攻。在雅典的一番排兵布陣之下，雅典由作戰(zhàn)伊始的敵方的中路軍隊不敵而退，到后來的兩翼軍隊對波斯軍隊形成三面夾攻的圍勢，到最后的波斯軍隊大敗潰逃。雅典軍一鼓作氣，乘勝追殺至海邊，波斯軍隊急忙登船逃走，但最后還是有7只戰(zhàn)艦被雅典俘獲。波斯軍隊兵敗馬拉松，而從海上進攻雅典城的戰(zhàn)機也喪失，早前設想的作戰(zhàn)計劃已被徹底破壞，只得悻悻退兵回國。

馬拉松一役結束，但希波戰(zhàn)爭并未結束。雅典一個個小小城邦，居然打敗了一個強大的波斯帝國，而這也是希臘人第一次靠自己的力量擊敗波斯。一邊是希臘人歡欣鼓舞，一邊則是大流士一世怒不可遏。大流士一世不允許自己帝國的權威被挑釁，他準備再戰(zhàn)。于是，他下令一切城市裝備軍隊，提供遠比以前更多的船只、馬匹、糧餉和運輸船，戰(zhàn)前的準備工作讓波斯人整整忙了三年時間。