После падения тирании Писистрата в 527 году до н.э. и его сыновей, Гиппарха и Гиппия, в Афинах утвердилась демократия, инициированная Клисфеном.
Однако аристократия, поддержанная Спартой, попыталась вернуть власть, что привело к изгнанию Клисфена. В ответ народное восстание изгнало как аристократов, так и спартанцев, и демократия была восстановлена. Опасаясь мести Спарты, Афины в 508-507 году до н.э. отправили посольство в персидский город Сарды к сатрапу Артаферну с просьбой о помощи. Послы согласились на требование персов о «земле и воде», что было символом подчинения. Несмотря на то, что по возвращении они были осуждены, для персов афиняне стали считаться мятежными подданными, что послужило одной из причин последующих военных походов.
В 499 году до н.э. греческие полисы в Малой Азии, находившиеся под властью персидского царя Дария I, подняли восстание. Афины отправили им на помощь 20 кораблей. Афиняне и повстанцы смогли захватить и сжечь персидскую столицу сатрапии Сарды. Дарий поклялся отомстить.
В 492 году до н.э. персидский военачальник Мардоний покорил Фракию и Македонию, обеспечив сухопутный путь в Грецию. В 491 году до н.э. Дарий разослал послов по всей Греции с требованием «земли и воды». Все города, кроме Афин и Спарты, подчинились. Афиняне казнили послов, а спартанцы сбросили их в колодец, что сделало войну неизбежной.
Дарий отстранил Мардония от командования и назначил своего племянника Артаферна и опытного полководца Датиса для экспедиции против Эллады. Их основной целью было покорение Афин и Эретрии, а также Кикладских островов. С ними был и изгнанный афинский тиран Гиппий. Персы осадили и захватили Эретрию, разграбили и сожгли город, а его жителей обратили в рабство.
После взятия Эретрии персидский флот отплыл в Аттику и по совету Гиппия высадился на равнине у Марафона. Эта равнина была идеальна для персидской конницы. Узнав об этом, афиняне во главе с десятью стратегами, а также ополчение из Платей, отправились к Марафону. Мнения стратегов разделились, одни предлагали ждать, другие немедленно дать бой. Решающее слово было за полемархом Каллимахом, которого убедил стратег Мильтиад, произнеся знаменитую речь. После этого Каллимах принял решение сражаться, а остальные стратеги уступили своё командование Мильтиаду. Греки расположились лагерем на склонах Пентеликонского хребта, перекрыв единственную дорогу на Афины. Обе армии несколько дней стояли бездейственно.
По данным античных историков, греческое войско насчитывало 9-10 тысяч афинян и 1 тысячу платейцев. Современные исследователи в целом согласны с этими цифрами. Персидская армия, по современным оценкам, состояла примерно из 25 тысяч пеших воинов и 1 тысячи всадников, хотя античные авторы сильно преувеличивали их численность до 600 тысяч. Вооружение греческих гоплитов было гораздо лучше, чем у большинства персов. Они сражались в плотной фаланге, защищённые большими круглыми щитами, бронзовыми шлемами и доспехами.
Битва произошла 12 сентября 490 года до н.э. Мильтиад решился на атаку, не дожидаясь спартанцев, потому что персы начали грузить свою конницу на корабли для обхода и нападения на беззащитные Афины с моря. Греческое войско было построено так, что его боевая линия была равна по ширине персидской. При этом центр был ослаблен (всего несколько рядов в глубину), а фланги, наоборот, были усилены. Греки атаковали, преодолев расстояние около 1,5 километра. Геродот утверждает, что они пробежали всю дистанцию, однако современные исследователи считают, что гоплиты преодолели большую часть пути маршем и только в конце, чтобы избежать потерь от лучников, устремились бегом. Персы были застигнуты врасплох.
В центре, где стояли отборные персидские и сакские отряды, персы прорвали греческий строй и начали преследование. Однако на флангах, где греков было больше, они одержали победу, после чего повернули и ударили по прорвавшимся персам. Это вызвало панику в рядах врага, и они начали беспорядочно отступать к кораблям. Грекам удалось захватить семь персидских судов. Потери греков составили всего 192 человека, включая полемарха Каллимаха, тогда как персы потеряли 6400 воинов.
После поражения персы направились на своих кораблях к Афинам, рассчитывая захватить беззащитный город. Однако Мильтиад разгадал их план. Оставив отряд для охраны трофеев, он заставил всю армию в полном вооружении совершить форсированный марш к Афинам. Когда персы прибыли к Фалерской бухте, они увидели греческую армию, которая уже стояла наготове, и, не решившись на ещё одно сражение, отплыли домой. На следующий день к Афинам подошли спартанцы, опоздавшие к битве. Они осмотрели поле боя, воздали хвалу афинянам и вернулись домой. Погибшие в битве афиняне были похоронены прямо на поле боя, что было величайшей честью.
Значение битвы при Марафоне для греков было колоссальным. Это была первая победа над непобедимой, казалось бы, Персидской империей, которая развеяла миф о её неуязвимости и значительно подняла боевой дух эллинов. Для персов, обладающих огромными ресурсами, это поражение было лишь досадной неудачей. Дарий начал подготовку к новому, ещё более масштабному походу, но его планам помешало восстание в Египте в 486 году до н.э., а затем его смерть. Его сын Ксеркс продолжил подготовку.
За десять лет, прошедших до нового вторжения, один из участников битвы, Фемистокл, провёл реформы, создав мощный афинский флот, который впоследствии сыграл решающую роль в разгроме персов.
Битва при Марафоне также стала источником легенды о марафонском беге. Согласно Плутарху, гонец Евкл пробежал около 40 километров до Афин, чтобы принести весть о победе, воскликнул «Радуйтесь, афиняне, мы победили!» и умер. Эта легенда, хоть и исторически недостоверна (Геродот писал о гонце Фидиппиде, который бежал в Спарту и обратно), дала название современной спортивной дисциплине.
