Poslije perzijske pobjede kod Termopila cijela Beotija pala je pod perzijsku vlast, a Perzijancima je put prema Ateni bio otvoren. U gradu je ostala nekolicina ratnika koji su pokušali obraniti Akropolu, no Perzijanci su ih ubrzo porazili te spalili grad. Perzijanci su osvojili veći dio Grčke pa je Kserkso želio što brže završiti pohod. Smatrao je da će porazom grčke mornarice natjerati i ostale Grke na predaju. Atenski vojskovođa Temistoklo nadao se kako će perzijskim pomorskim porazom odvratiti Perzijance od daljnjih napada na ostatak Grčke. Do sraza dviju flota došlo je prema nekim izvorima 6. listopada 480. pr. Kr., a najveća pomorska bitka staroga doba odigrala se kraj Salamine.
Kserkso je imao oko 1 200 brodova, dok su grčki polisi raspolagali flotom od samo 300 brodova. Srećom za Grke, orkansko nevrijeme uništilo je na početku pohoda dobar dio perzijske flote, ali je atenski vojskovođa Temistoklo još uvijek imao protiv sebe trostruko jačeg neprijatelja. Njegovo lukavstvo ipak je donijelo pobjedu. Temistoklo je najprije prijevarom razdvojio perzijske snage, a zatim sam odabrao bojno polje, plitki zaljev kraj Salamine, koji nije dopuštao Perzijancima sudjelovanje u borbi s cijelom flotom u isto vrijeme. Temistoklo je lukavo namamio nadmoćniju neprijateljsku flotu, otprilike 400 brodova, u uski tjesnac, a zatim ju svojim okretnim trijerama potpuno razbio. Zapetljana u tijesnom klancu i nemoćna da se okreće protiv vjetra, perzijska mornarica bila je brzo razbijena.
Čvršći grčki brodovi kljunom su potapali glomazne protivničke lađe, a i u borbi prsa o prsa Grci su se iskazali kao bolji i hrabriji ratnici. Grci su uništili oko 200 neprijateljskih brodova, a dalistopad sami nisu izgubili ni četrdesetak. Iduće godine Temistoklo je dotukao ostatke perzijske flote kod rta Mikala, dok je preostala perzijska vojska doživjela poraz kod Plateje čime je Grčka spašena od Kserksove invazije. Povijest bilježi da je Temistoklo za sjajne pobjede dobio maslinov vijenac za mudrost i ratnu vještinu. No pobjednička slava nije mu dugo trajala. Zbog političkih razmirica protjeran je iz Atene i – začuđujuće, ali istinito – posljednje godine života proveo u službi perzijskog cara.
