雅典拒绝屈服，彪悍的斯巴达人更是直接将波斯使者扔井里，让波斯皇帝极为气愤。公元前490年，一支10万人的波斯大军兵临雅典仅40多公里，此刻雅典军队仅1万人，唯一的勇士斯巴达援军无法及时赶到，此刻的雅典城内人心恐慌。
雅典内部并不是所有人都主张开战，不少投降派鼓动向波斯人投降，前线的十位统战将军和军政长官卡利马什为是战是退而纠结。这时，其中一位颇具战略眼光的将军米太亚德提出：“如果我们再这样迁延不决，投降派只会越来越嚣张,波斯的援军也会陆续到达，我们是甘心成为波斯人的奴隶还是为了雅典的自由拼死一战？我相信雅典的士兵强过波斯百倍，胜利一定属于我们！”这些话鼓舞了希腊
将军们，军政长官卡利马什任命米太亚德为指挥，决定向波斯开战。
最终雅典军队真的赢得了马拉松战役的胜利，波斯人被打得溃不成军，狼狈逃窜了，叱咤风云的大流士也因为这次战争的失利郁郁而亡。
波斯大军采用一种松散的方阵，每十名士兵排成一纵列，第一排士兵为队长，装备长方形盾牌和长约两米的矛，披轻甲超级勇士装备出处(60-级)，负责抵挡敌
人的冲击；后面的士兵装弓箭和弯刀，一般不披甲。临阵之时，由于有前面的士兵阻挡，后面的士兵会仰角用波斯方阵遮天蔽日的箭雨远距离对敌人进行大面积杀伤，打散敌人的阵列，同时造成强大威
慑，降低敌人士气。
等到敌人冲到跟前超级勇士装备出处(60-级)，就收起弓箭，用弯刀对敌，因为要给弓箭手轮番开弓放箭的空间，所以阵型松散。这种战阵在波斯帝国扩张征服的过程中发挥过强大的威力,但在这里它偏偏遇到了自己的克星——希腊密集型重装步兵方阵,希腊重装步兵每人配一杆长约 3 米的矛、一个直径 1 米的青铜圆盾和一柄短剑装甲包括青铜头盔、胸甲和肩甲，其他部位用片甲保护，每个士兵大约负重40公斤。
战斗时士兵左手持盾卡盟，右手持矛，组成密集的方阵，第一排士兵将长矛指向敌人,后面士兵的长矛搭在前排士兵的长矛上，前面士兵倒下，后面士兵立即补上。这样的军阵行进时如同一座坚不可摧的大山，其威力也如同收割机一般，但这种阵型的弱点在于两翼,如果敌人从两边进攻、这样的阵型就很难灵活转向。在战前布阵的时候，雅典指挥官米太亚德也明白这种阵型的优缺点，于是他充分利用了这里的地形特点。
当时正值希腊方阵雨季,除了中间较高的地方外,马拉松平原的两侧已经变成了大片泥沼。为了对付兵力比自己多得多的敌人，他不惜削弱中间的力量，只布置四行士兵。将主要兵力分开排列在了两翼，尽量使自己军阵的两侧能紧贴泥沼的边缘，这样两边的泥沼就形成了天然的屏障。正在布阵之时，受到过雅典人帮助的普拉蒂亚人率 1 000 人赶来助战。虽然人数不多，但大大振奋了希腊军队的士气。
两军开战，希腊士兵首先向波斯军队发动进攻，平时移动缓慢的重装甲方阵由于拥有下坡的优势，行进速度变快。波斯军队照常开始用密集的箭雨覆盖战场，他们使用的是一种三棱带有倒钩的箭头，这种箭头拥有很大的杀伤力，但穿透力不足，因此在希腊军队的盾牌面前很难发挥威力。训练有素的希腊方阵保持队形，很快冲到了波斯人面前，靠着锋利的长矛和下坡的冲力，直接攻破了第一排波斯士兵的防御。
后面的士兵连忙用弯刀战斗，但缺乏防御的波斯人在这台重型“收割机”面前毫无还手之力。波斯部队的中部力量较强，由于希腊人中间兵力薄弱，进攻一度推进缓慢，甚至有被击退的风险，为了保持阵型，希腊中部士兵开始且战且退。而这时希腊部队的两翼却持续向前推进，这样原来平行的方阵就自然变成了“凹”型的阵型，形成了对波斯军队的三面包围。两翼的希腊军队开始向中间进攻，波斯中军被迫开始防御，而正在后退的希腊中军此时重新杀回，形成了对波斯人的三面夹击。
这样一来战场局势就变得很明显了，波斯人最终放弃战斗，开始向海边的船只溃逃，希腊人乘胜追击。虽然在海边，波斯人出于求生的欲望奋力抵抗，但败局已定。这场战役中，波斯人损失士兵 6400 人，战舰 7 艘，希腊方面仅损失 192 人，而且主要损失在海边，希腊人大胜！
米太亚德派一个善于长跑的士兵叫菲迪皮茨去向雅典城传达胜利的消息，菲迪皮茨以最快的速度昼夜不息奔袭了有42.195 公里。当他跑到雅典的中央广场时，他用最后的力气高呼：“欢呼吧！我们胜利了！”随后便倒地牺牲了。为纪念这位勇士，在后来的第1届雅典奥林匹克的运动会上,就设立了马拉松长跑的这个项目，全程就是42.195 公里。
