为了确保波斯帝国日后不受叛乱的威胁,同时加大对内陆希腊人的影响,大流士一世决定先发制人征服希腊。他誓言要向雅典和埃雷特里亚报萨第斯被焚的一箭之仇。第一次入侵始于前492年,在波斯将军马铎尼斯指挥下军队攻下了色雷斯和马其顿,却因征途中的小差错而功败垂成。波斯人又于前490年派去了第二支军队,在达提斯(英语:Datis)和阿塔佛涅斯(英语:Artaphernes (son of Artaphernes))的指挥下横渡爱琴海,占领了基克拉泽斯,围困了埃雷特里亚并最终将其毁掉。他们随后挥师雅典,却在马拉松战役被雅典军队打败。波斯人的第一次入侵就此止步,大流士也在前486年死去。
希腊联军乘胜追击,在米卡勒战役(英语:Battle of Mycale)中扫除波斯海军残部,并在前479年和前478年分别击溃屯于塞斯托斯(英语:Sestos)和拜占庭的波斯守军。在围困拜占庭期间希腊联军的帕萨尼阿斯(英语:Pausanias (general))将军的所作所为让许多希腊城邦疏远了斯巴达,他们转而接受雅典的领导,形成了提洛同盟并在随后的战斗里将波斯军队彻底驱逐出欧洲。在前466年的欧里梅敦战役中同盟军终于解放了爱奥尼亚全境。提洛同盟在前460年至454年间插手埃及叛乱时遭受灭顶之灾,被迫停止进军。在前451年他们还派出过一支海军到塞浦路斯却无功而返。此后希波战争的战火逐渐冷却。一些史料表明双方的敌对状态最终在雅典和波斯签署卡里阿斯和约后结束。