Themistokles mittlerweile amtierender Archon 493/2 ahnte wohl schon den Angriff der Perser und ließ Piräus zum großen Hafen Athens ausbauen.
Die Perser hatten sich 492 v unter dem Feldherrscher Mardonios bis zur Insel Thassos in Makedonien vorgeschoben und stellten 491 den griechischen Städten ein letztes Ultimatum sich zu unterwerfen.
Einige unterwarfen sich andere sammelten sich um Sparta und Athen um den Persern Widerstand zu leisten.

So kam es 490 v. Chr dann also zum ersten großen Feldzug der Perser gegen die Griechen. Unter dem Kommando von Datis und Artaphenos zog ein riesiges Heer an die Insel Eretria. Nach 6 Tagen Belagerung wurde die Stadt niedergebrannt und das Basislager aufgeschlagen.
Kallimachos und Miltiades führten das Heer der Athener und entschieden sich die Schlacht in der Bucht von Marathon zu schlagen an einem kleinen Durchgang der nach Athen führte.

Das Athener Heer war zahlenmäßig total unterlegen und forderten Hilfe der Spartaner an. Darin sahen die Perser die Schwäche und entschieden noch vor dem eintreffen der Spartaner anzugreifen. Die örtlichen Bedingungen kamen den Athenern allerdings zugute und es gelang ihnen die Perser bis zu ihren Schiffen zurückzudrängen.. Der klägliche Versuch Athen unmittelbar von Westen anzugreifen ließen die Perser schnell wieder falle und zogen sich nach klein Asien zurück.

Die Athener waren sehr stolz auf ihren Sieg und erinnern bei jeder Möglichkeit daran.
Nach dem Sieg versuchten die Athener selber aktiv zu werden und versuchten sich einige Kykladen Inseln zu erobern. Politisch gesehen wurden die Jahre um 480 v.Chr zu einer Bewährungsprobe der Kleisthenischen Verfassung. Es brachen viele Kämpfe einzelner Personen um die politische Macht in Athen aus. Viele Politiker wurden in dieser Zeit (487-482) durch das Ostrakismos verfahren verbannt Seit 487 v. Chr wurden auch die 9 Archonten nicht mehr gewählt, sondern aus den 100 Demen nominierter Kandidaten gelost. Damit verringerte sich auch die Macht des Areopags.

Eine führende Person dieser Zeit war Themitokles. Er ließ Piräus zum Hafens ausbauen und erweiterte die Athener Flotte die wegen ihrer Manövrierfähigkeiten und Rudertaktiken berüchtigt war.