1. Темпейська долина на кордоні Македонії та Фессалії. Сюди був посланий 10-тисячний загін на чолі з Фемістоклом, але греки не отримали підтримки фессалійців і змушені були відступити, віддавши Північну Грецію без бою.
2. Фермопільський перешийок на кордоні Середньої та Північної Греції, де і вирішено було дати бій.
3. Істмський перешийок на шляху до Пелопоннесу.
Сухопутна грецька армія була сконцентрована біля Фермопільської ущелини на чолі зі спартанським царем Леонідом у складі 7 тис. чол., в т. ч. 300 спартанців. Коли Леонід виходив зі Спарти, він сказав крилату фразу: "Щоб перемогти, і тисячі замало, а щоб вмерти, досить і трьохсот". Флот у складі 270 трієр під командуванням спартанця Еврибіада зайняв позицію біля мису Артемісій в Евбейській протоці. Завданням сухопутних військ було затримати персів, поки бився флот. Якщо би бій на морі затягнувся, то їм була обіцяна допомога. Але якщо флот буде розбитий то невеликій армії легше відступити. Ксеркс чотири дні не розпочинав наступу, очікуючи успішних дій флоту. Але
перський флот спочатку постраждав від 3-денного шторму, а потім знову 200 кораблів загинуло від бурі при спробі обійти греків з півдня. Незважаючи на це,
перси продовжували наступ, однак досягти перемоги не змогли, і якщо б не буря, то перемогли б уже греки. В той же час Ксеркс віддав наказ мідянам атакувати Фермопільську ущелину, але вони були зупинені греками, як і 10000 перських гвардійців. Ксеркс почав шукати обхідну дорогу, і фессалієць Ефіапьт показав йому стежку, яку захищали 1000 фокідян, що відступили при раптовій появі персів. Леонід, дізнавшись про оточення, відпустив основні сили, залишивши з собою 300 спартанців, 400 фіванців і 700 фестіян. Прибулий до Леоніда перський гонець запропонував йому здатися зі словами: "Безумець, наші стріли закриють сонце", на що Леонід відповів: "Тим краще, будемо битися в затінку". Всі захисники Фермопіл загинули. Вдалося врятуватися лише одному спартанцю, який лежав хворим у сусідньому селищі. Після повернення в Спарту його прокляли і вигнали з країни. На місці битви був поставлений пам'ятник у вигляді кам'яного лева з багатозначним написом: “ Мандрівник, розкажи спартанцям про нашу загибель, Вірні заповітам країни, тут ми кістьми полягли ”.
Перси без перешкод пройшли Беотію та Аттику і зайняли Афіни, покинуті жителями. Ще до Фермопіл афіняни знову звернулися до дельфійського оракула, і він, нарешті, дав інші передбачення, де говорилося "про дерев'яні стіни і Саламін". Аристократи переконували, що під дерев'яними стінами слід розуміти стіни афінського Акрополя, але перемогла думка Фемістокла, який вбачав під цими стінами кораблі. При підтримці ареопагу майже все населення Афін було евакуйоване на острови Саламін, Егіна, Трезени, отримавши від ареопагу по три драхми. Ті, хто залишився у місті, були вбиті або полонені (в полон потрапило 500 чоловік). Після битви біля мису Артемісій грецький флот відплив до о. Саламін і знаходився у Саламінській протоці. Але спартанці, зміцнивши стіною Істм, наполягали на відступі флоту до берегів Пелопоннесу. Фемістокл розумів, що залишення Саламіну означало б передачу афінян на розправу ворогові. Але коли один із спартанських полководців, перебиваючи Фемістокла, сказав: "Навіщо нам слухати людину, у якої більше немає батьківщини", то він відповів: "Наша батьківщина! Вона, зійшовши на 200 кораблів, тепер набагато сильніша, ніж твоя!"
В цей час Ксеркс почав будувати міст через протоку, але зазнав невдачі, оскільки знаходився під вогнем грецького флоту. Це змусило його розпочати активні дії, які настрахали греків, і було прийнято рішення терміново відступати до Істму. Тоді Фемістокл вирішив піти на хитрість і відіслав до персів свого раба, який передав про відступ греків і попередив, що у випадку нападу персів вони не зможуть чинити їм опір. Вигадка вдалася, і Ксеркс упродовж ночі завершив оточення грецького флоту. Розрахунок Фемістокла був досить точним. Він, створивши видимість паніки, заманив персів у найвужче місце протоки, де вони не змогли використати свою чисельну перевагу і маневрувати, оскільки їх тіснили свої ж кораблі. До того ж піднявся несприятливий для персів вітер і кораблі з високою кормою стали наштовхуватися один на одного. У цій битві греки отримали блискучу перемогу, потопивши близько 200 перських кораблів. Ксеркс хотів побудувати понтонний міст через протоку, але настав період штормів, і він наказав негайно відступити до Геллеспонту, щоб забезпечити переправу в Азію сухопутної армії (боявся зруйнування греками мосту через протоку). На території Греції було залишено один корпус перської армії під командуванням Мардонія.
Учасник Саламінського бою великий поет Есхіл у трагедії "Перси" (403-418 рр. до н.е.) натхненно описав величезне патріотичне піднесення, що охопило греків, і сам хід цього бою: “ . Гомонисті поклики Лунали скрізь: "Вперед, синове еллінів! Рятуйте рідний край, рятуйте жон своїх, Дітей безвинних, ще й богів отчизняних, Гробниці предків, - бій тепер за все іде!" Тоді від нас їм взустріч персів мовою Пронісся клич, - було вже годі гаятись. Враз із судном судно зіткнулось мідними Носами, - корабель почавши еллінський, Із фінікійського ураз опалубні Прикраси збив, - одне на одне йшли вони. Спочатку твердо лави війська перського Трималися. Коли ж в протоці скупчилися, Не помогти було їм один одному Й своїх вони дзьобами міднокутими Трощили, весел шереги ламаючи”.
Хоча флотом під час Саламінської битви командував спартанець Еврибіад, слава і честь перемоги дісталися Фемістоклу. При відвіданні Спарти йому були віддані такі почесті, як жодному іншому іноземцеві: отримав оздоблену золотом колісницю, а почесний ескорт у кількості 300 вершників проводжав його аж до кордону. Греки захопили величезну кількість здобичі, 1/10 якої відправили в Дельфійський храм, де побудували статую Аполлона з корабельною кормою в руці.
Мардоній, не маючи можливості прогодувати свою армію у спустошеній Аттиці, відступив на північ. При посередництві македонського царя Олександра він намагався схилити Афіни до сепаратного миру. Але афінянин, який умовляв громадян прийняти пропозиції персів, був побитий камінням разом з дружиною і дітьми. У відповідь на це Мардоній у 479 р. до н.е. спрямував свою армію на Афіни. Спарта, звільнившись від безпосередньої небезпеки, не присилала допомоги афінянам. Однак після тривалих переговорів, побоюючись можливого союзу між персами та афінянами, вирішила послати сильний корпус під командуванням Павсанія (510-468 рр. до н.е.), регента малолітнього сина Леоніда Плістарха. Союзник персів Аргос не зміг завадити швидкому просуванню спартанців.
Мардоній, вивівши свою армію з Афін, зупинився в Беотії поблизу м. Платеї на великій рівнині вздовж ріки. Греки зайняли оборонну позицію на схилі пагорба, закриваючи шлях на Істм. У їхніх рядах було приблизно 40000 воїнів з 20 держав. Найімовірніше, персів було дещо більше (приблизно 60 000 чоловік). Зацікавлені у найшвидшому початку битви, обидва полководці все ж не зважувалися на неї. Але нічний набіг кінноти в тил греків (перси засипали джерела водопостачання, захопили вози з продовольством і перекрили шлях на Істм) змусив їх змінити позиції, цим скористалися перси і через висохлу річку кинулися на греків. Афінський загін відбив атаку ворогів і став тіснити іранців, які трималися до того часу, поки не був вбитий Мардоній, а потім втекли з поля бою. Командуючий центром перської армії Артабаз організовано відступив у Візантій, і Ксеркс схвалив його поведінку. За перебільшеними даними, з 300 000 персів врятувалося лише 43 000, а за применшеними повідомленнями античних авторів, загинуло лише 160 греків-гоплітів. Частину багатої здобичі за традицією віддали у святилище Зевса, а іншу поділили.
Під Платеєю, так само як і під Марафоном, греки добре зуміли використати горбасту місцевість і згуртованість фаланги важкоозброєних воїнів. Майже вся перська армія була знищена, сам Мардоній загинув. Грецька воєнна техніка ще раз показала свою перевагу над перською.
Битви при Платеї і Мікале вирішально вплинули на дальший хід війни. Воєнні дії були перенесені на малоазіатську територію, бо в Греції персів більше не лишалося. Для закріплення своєї перемоги і для визволення від персів Малої Азії грекам треба було вести війну на морі. До того ж ростуча агресія Афін вела їх на Схід.
У найближчі роки увесь район Егейського моря, всі острови були очищені від персів. Малоазіатські міста повстали проти персів і приєдналися до європейських греків.
У 470 р., через дев'ять років після битв при Платеї і Мікале, грецькому флотові вдалося завдати ще одної великої поразки персам — при ріці Еврімедонті, на південному узбережжі Малої Азії. Грецьким флотом у цій битві командував син Мільтіада Кімон.
Він належав до крайньої правої, і займана ним посада командувача флоту показує, що в цей період праві угруповання в Афінах тримали владу в своїх руках.
Після битви при Еврімедонті війна на деякий час затихає.
У 459 р. афіняни розпочали сміливу воєнну авантюру і послали великий флот на допомогу повсталому проти Персії Єгиптові. Але цей похід був невдалим. Персам удалося придушити єгипетське повстання, і грецький флот в Єгипті майже весь загинув разом із значною частиною армії (454 р.).
Через п'ять років після єгипетського походу грецькому флотові вдалося добитися реваншу. У 449 р. відбулася морська битва біля міста Саламіна на острові Кіпрі, де греки знову розбили персів. Друга Саламінська битва була останньою відомою нам великою битвою між греками і персами.
У дальшому воєнні дії зовсім затихають, і фактично на кінець 40-х рр. V ст. між греками і персами встановлюється мир.