Лишь только пришло в Афины известие о высадке персидского войска на Марафоне, военный совет решил послать в Спарту скорохода, по имени Фидиппида, с просьбою о помощи. Фидиппид в два дня прошел 28 миль от Афин до Спарты и сказал перед тамошним советом: «Лакедемоняне! Афиняне просят вас помочь им и не допустить, чтобы старейший город впал в рабство у варваров; Эретрия уже порабощена, и главный город Эллады в опасности». Спартанцы обещали свою помощь, но объявили, что раньше полнолуния не могут тронуться с места. Это безотрадное известие Фидиппид принес в Афины на пятый день после своего отхода. При самых благоприятных обстоятельствах спартанское войско могло явиться в Аттику только через 10 дней, но жертвенные знамения могли воспрепятствовать этому. Итак, нужно было решиться на что-нибудь без Спарты.
Теперь весь вопрос состоял в том, оставаться ли в городе и защищаться в стенах, или встретить неприятеля в открытом поле и дать ему решительное сражение. Мильтиад смотрел на первое, как на решительную гибель, наиболее смелый план казался ему лучшим. Следует идти против неприятеля, советовал он, прежде чем среди самых Афин обнаружится упадок духа и раздор. Аристид и еще три стратега соглашались с ним, остальные пять были против сражения, потому что в открытом поле они чувствовали себя слишком слабыми против персов. Голос полемарха, председателя в военном совете, должен был решить несогласие. Тогда Мильтиад отвел полемарха Каллимаха в сторону и сказал ему: «От тебя, Каллимах, зависит теперь, быть ли Афинам в рабстве, или оставаться свободными, от тебя зависит воздвигнуть себе на все времена памятник, какого не воздвигли себе Гармодий и Аристагитон. С самого своего основания Афины никогда еще не подвергались такой опасности. Мы, предводители, разделились во мнениях; одни говорят, что нужно дать сражение, другие напротив. Если мы не дадим сражения, то я опасаюсь восстания, которое афиняне произведут при одной мысли, что сделаются мидийцами*; если же мы дадим сражение, прежде чем некоторые из афинян возымеют дурные мысли, то с помощью богов будем в состоянии выиграть его.
* По-гречески мидиец — то же, что перс.
Это все в твоих руках и зависит от тебя. Станешь ты за мое мнение, отечество и первый город Эллады будут свободны; поддержишь сторону не желающих сражения, случится как раз противное тем надеждам, какие я высказал тебе». Каллимах объявил себя за мнение Мильтиада, и таким образом в военном совет было решено выступить в Марафонскую равнину.
Невооруженные афиняне вместе со стариками остались в городе для защиты стен; остальные — 10000 гоплитов, под предводительством Мильтиада двинулись в поле. У афинян было в обычае, чтобы главное начальство над войсками ежедневно переходило от одного стратега другому по очереди; но в этот раз по общему согласию и по предложению Аристида командование предоставили одному Мильтиаду до тех пор, пока не дано будет сражение, потому что он лучше других знал, как драться с персами. После 6–7 часового марша были пройдены высоты Пентеликона и Врилисса, и войско остановилось на склоне гор, перед Марафонской равниной, откуда можно было видеть огромный персидский лагерь, расположенный на морском берегу. Афиняне разбили свой лагерь на возвышенности, в священной роще Геркулеса. С тылу, в горах, лежала деревушка Марафон, впереди раскинулась Марафонская равнина, замкнутая горами в полукруг, имевший в длину, по морскому берегу, больше одной мили и в ширину, от моря до гор, около 4000 шагов.
Первый день после прибытия в лагерь проведен был в покое. На следующее утро греки выстроились в боевой порядок с целью заставить персов приступить к делу, чтобы видеть, хотят ли они сами напасть или ожидают нападения. В это время к афинянам из гор неожиданно подошли на помощь 1000 гоплитов — все способное носить оружие население Платеи, не забывшей своих друзей в затруднительных обстоятельствах и желавшей сразиться за свободу, между тем как остальные соседи, ничего не предпринимая, трепетали от страха и думали спастись покорностью. Такая неожиданная помощь великодушных друзей воодушевила афинян, и Мильтиад не замедлил воспользоваться таким настроением войска. Он решился на следующий же день дать сражение; это было 12 сентября 490 года — день, в который он и по обыкновенному порядку имел главное начальство над войском.
Обе армии, готовившиеся в этот день к решительному сражению, отличались одна от другой не только по своей численности, 11000 против 100000, но еще более по характеру, вооружению и способу военных действий, греческая армия состояла из тяжеловооруженной пехоты, гоплитов, с медными шлемами, в латах и набедренниках, с большими медными щитами; их оружием было длинное метательное копье. В крепко сомкнутых колоннах в 4–6 рядов они шли на неприятеля и сражались в упор, пока не опрокидывали его или пока не разрывались их собственные ряды. Пехота азиатской армии была легковооруженная, без шлемов и панцирей, и защищалась легкими плетеными щитами; главное оружие ее составляли лук и сабля. Однако сабля редко пускалась в ход, так как дело редко доходило до рукопашной свалки. Скучившись в неповоротливые четырехугольники, персы старались издали осыпать неприятеля градом стрел до тех пор, пока поредевшие колонны его не давали возможности коннице, составлявшей главную силу персидского войска, сделать нападение. Персидский солдат сражался без высшего интереса, с дикой яростью, послушный команде своего предводителя; он едва ли знал, за что сражается, кроме добычи. Но греки стояли на родной земле с решительным намерением по чувству долга драться за все, что им дорого и свято, за свою свободу и права, за дом и очаг, за жен и детей, за родную землю и за храмы своих богов. Войско, которое добровольно защищает свои высшие интересы, может смело идти на борьбу с армией рабов, в десять раз превосходящей его по численности.
Утром в день сражения Мильтиад расположил свое войско в боевом порядке на склоне возвышенности перед рощей Геркулеса. Чтобы не быть окруженным массами персов, он растянул свою боевую линию как можно больше, от 4 до 5000 шагов, поставив во фронте около 2500 человек и особенно усилив оба крыла, так что здесь один за другим стояло от 5 до 6 щитов, между тем как в центре боевой линии, где поставлены были Антиохийская фила под начальством Аристида и Леонтийская под начальством Фемистокла, стена состояла только из 2 или трех щитов. На правом крыле командовал, по обычаю, полемарх; на краю левого крыла стояли платейцы под начальством храброго Аэмнеста. Когда жертва, принесенная полемархом Эниалию и Артемиде Агротере, оказалась благоприятной, войску отдан был приказ начать на падение. Чтобы не дать персидской коннице времени атаковать греков на равнине и чтобы вслед за стрельбой из луков непосредственно перейти к рукопашному бою, Мильтиад двинулся с высот на неприятеля беглым маршем. Расстояние, однако же, было не менее восьми стадий. Персы, увидев такое стремительное нападение афинян, были изумлены и считали их потерявшими рассудок; при своей малочисленности, производя такое нападение, они как будто стремились к собственной погибели. Персы построились перед своим лагерем в четырехугольник и ожидали нападения. Скоро закипел жестокий рукопашный бой. После продолжительной и жаркой борьбы центр персидской армии, где дрались сами персы и саки, прорвал слабый центр афинян и стал преследовать отступающих вовнутрь страны; при этом были захвачены вооруженные пращами афинские рабы, выносившие из строя раненых. Но на обоих крыльях афиняне обратили своих противников в бегство и потом пошли против персидского центра, чтобы помочь своим стесненным товарищам. Окруженные со всех сторон, персы и саки скоро обратились в бегство. Афиняне гнали и опрокидывали все, что им встречалось. Персидское войско только поспешным бегством спаслось от совершенного уничтожения. Дикая резня продолжалась у кораблей, которые персы спускали на воду при беспрерывных атаках неприятеля, хотевшего захватить и сжечь суда. В этом сражении были убиты, после геройского сопротивления, полемарх Каллимах, стратег Стесилай и многие другие знатные афиняне; Кинагиру, сыну Эвфориона и брату поэта Эсхила, участвовавшему в этой битве, отрубили в сражении топором руку, но, тем не менее, он отбил и удержал один корабль. Позднейшие приукрашенные рассказы прибавляют, что, лишившись правой руки, он уцепился за корабль левою, а когда ему отрубили и эту, он схватился за него зубами, пока не был убит совсем. Число персов было слишком велико для того, чтобы афиняне могли отнять у них много кораблей. Всего было захвачено только семь и, кроме того, лагерь с огромными богатствами. В лагере найдены были цепи, предназначавшиеся для порабощенных афинян. Прекрасное поэтическое сказание передает, что афиняне в завоеванном лагере нашли глыбу паросского мрамора, предназначавшегося персами на трофей; из него впоследствии сделана была статуя богине Немезиде, так как Немезида, смирительница гордых, ниспровергла гордое могущество персов на поле марафонском.