大流士的计划是先征服埃雷特里亚，由于埃雷特里亚也曾参加了爱奥尼亚叛乱，并且埃雷特里亚的防御非常薄弱，可谓易攻难守。他打算利用这次征服在精神上打击雅典人，促使雅典城内的叛乱分子义无返顾的倒向波斯一边。他布置一支军队在马拉松平原（位于雅典东北方，距离雅典约40公里）登陆，对雅典造成陆上进攻的威胁，以此诱导雅典守城的陆军出城迎敌，从而城内空虚。另一部分波斯军和雅典城内的叛乱分子就能里应外合，一举攻陷雅典城。
公元前490年，波斯大军横渡爱琴海，朝着埃雷特里亚驶去。眼看战争迫在眉睫，埃雷特里亚人决定奋起抵抗，守卫自己的城邦，他们向雅典派出使者请求援助，雅典人同意了。雅典人也派了使者前往斯巴达和普拉蒂亚请求支援，斯巴达和普拉蒂亚都表示同意，普拉蒂亚人立刻准备了一支约为1,000人的队伍，但斯巴达人由于受宗教活动的限制，要在10天后满月时才能出兵。
波斯大军兵分两路，大约1万兵力围攻埃雷特里亚，而大流士则亲自率领约1.5万兵力按计划在马拉松湾登陆。雅典援助埃雷特里亚的军队集结完毕后，出城向北朝埃雷特里亚进发。得悉波斯人已在马拉松登陆的消息，急忙命令军队右转，进入环山的谷地驻军，并在那里与普拉蒂亚人的队伍会合。两军的驻地相距约6英里，对持了数日没有动作，这主要是因为雅典人的阵地易守难攻。照理说，雅典人应该坚守阵地以待斯巴达援军到来，但此时突然传来埃雷特里亚已经被攻陷的消息，这就意味着那部分本来攻击埃雷特里亚的军队腾出手来，随时可能赶赴马拉松平原的战场，也可能转战围攻城中空虚的雅典。埃雷特里亚的陷落打破了马拉松平原上的僵局，雅典人不得不决定是否在此一战，要么将波斯人赶回大海，要么全体撤军回雅典，守城防御。将军之一的米太亚德主战，最后通过投票选举，最终达成一致决定出战。
雅典军队只有一万人，加上普加提亚援军一千人，他们组成希腊联军，由雅典将军米太亚德指挥。他表示雅典方面在兵力上不敌波斯，为了以防波斯军在战斗中包围雅典军，米太亚德计划加重两翼及边缘的兵力布置。双方军队在马拉松平原展开激战，希腊战士为保卫祖国自由的热情所鼓舞，奋起抗击波斯军队，他们从正面发起佯攻，波斯军队突破了希腊的中线，但在两翼希腊军队却取得了胜利，他们于是从两面夹攻突破中线的敌人。被迫挤在雅典军当中的波斯军，受到雅典军左右两面的夹击，阵形大乱，无法有效攻击，恐慌的波斯士兵最后放弃了战斗，转身往岸边的波斯战舰奔去，而雅典军此时一鼓作气的乘胜追击。到此时，这场战役的结果已经显现出来了，波斯军的败局已经无可挽回。在海岸边，来不及逃亡的波斯军不得不与追击来的雅典军再次战斗，已经毫无招架能力的波斯方面这次更是败得惨不忍睹，大流士带着残兵逃到海上。
为了把胜利喜讯迅速告诉雅典人，米太亚德将军派士兵斐力庇第斯去完成任务，当他以最快速度从马拉松跑到雅典中央广场，对着盼望的人们说了一声：“大家欢乐吧，我们胜利了”之后就倒在地上牺牲了。
