Прошло много лет, но персидский царь Дарий не смог забыть того унизительного поражения персов в битве при Марафоне. Ксеркс, сын Дария после смерти отца, не мог перестать думать о том, как отомстить грекам. По словам Эсхила: «Он привёл с собой весь Азии цвет».
Лазутчики греков принесли вести об огромном войске Ксеркса, после чего греки стали искать место, где стратегически правильнее было бы держать оборону. В итоге этим местом были выбраны Фермопилы. Этот перешеек между горами и морем был достаточно узок для того, чтобы греки могли сдерживать здесь атаки персов, а пролив у мыса Артемисий позволял грекам делать то же самое и на море. Пять тысяч греков разбили лагерь за стеной, перекрывающей Фермопилы (Фермопилы переводится как теплые врата). Войско возглавлял царь Спарты Леонид, с ним был отряд самых лучших войнов, позднее вошедших в историю как триста спартанцев.
Летом 480 года до нашей эры персы вторглись в Грецию. На пути к Фермопилам персы не только не встретили сопротивления, но и набрали новых войнов в греческих городах. Согласно Геродоту, персидский флот насчитывал 1207 кораблей, на них находилось 240 тысяч человек. По подсчетам сухопутное войско Ксеркса состояло более чем из миллиона войнов. Силы греков были во много раз меньше. Ксеркс рассчитывал, что греки испугаются его огромной армии. Но греки собрали совет. Пелопонесские войны хотели вернуться на Коринфский перешеек и принять бой там, Леонид рассудил, что остаться в Фермопилах будет разумнее. Тем временем в лагерь греков проникает лазутчик, который вернулся ко Ксерксу с новостью: «Греки и не думают отступать, а спартанцы уже готовы к битве». Чтобы устрашить греков Ксеркс выждал ещё четыре дня, а на пятый день он атаковал. Встреченные яростным сопротивлением, персы понесли тяжелые потери. Ксеркс трижды в вскакивал с трона в страхе за своё войско. На следующий день греки уверенно держали оборону. Казалось, что это может длиться вечно, но вдруг местный житель по имени Эфиальт поведал персам о горной дороге, что вела в обход Фермопил. Персидские войны проверили эти сведения. Хотя этот путь охраняли греческие войны, они бежали, завидев персов. На третий день битвы греки оказались в окружении. Персы теперь стояли с обеих сторон Фермопил. И войско греков могло или отступить и спастись или биться до последнего. Большинство греков отступило, но часть воска осталось, среди них был Леонид и его триста спартанцев. Для спартанцев было честью погибнуть в бою. Те немногие спартанцы, что не приняли последний бой при Фермопилах позже поняв, что упустили свой шанс погибнуть с честью покончили с собой или всю свою жизнь оставались объектом насмешек. Но спартанцы бились не только за славу, ведь не сдержи они персов, вражеская конница перебила бы отступающее войско греков. На третий день утром царь Ксеркс уже праздновал свою победу, однако она далась нелегко. Царь Леонид пал в этой битве. Спартанцы бились до последнего, а когда все они погибли, тело Леонида было принесено Ксерксу. У персов доблестные войны были в большом почёте, даже если речь шла о войнах неприятеля. Ксеркс был так рассержен отчаянным сопротивлением спартанцев, что вместо оказания последних почестей, он приказал отрубить голову Леонида и насадить её на кол. Позже на холме, где спартанцы приняли последний бой, воздвигли статую льва в память о мужестве Леонида. Битва при Фермопилах пошатнула боевой дух персов несмотря на то, что окончилась их победой. Погибли тысячи персов, в то время как потери греков исчислялись сотнями, к тому же благодаря спартанцам, остальные греческие войска смогли отступить и перераспределить свои силы.
Греки потерпели поражение при Фермопилах, но именно этот жестокий бой поднял их боевой дух. Впоследствии греки давали персам яростный отпор вплоть до решающей победы при Платеях. Изгнав персов, греки воздали дань памяти царю Леониду и его спартанцам, воздвигая памятники и слагая поэмы в их честь. До этого сражения спартанцев считали лишь кучкой задир, сующих нос не в свои дела. Битва при Фермопилах изменила мнение о Спарте, дав ей право считаться одним из самых сильных и влиятельных городов Греции.