馬拉松戰役戰鬥經過：雅典軍隊大敗波斯侵略者
米提亞德由於眾望所歸，被推選為戰役總指揮。正當雅典軍隊準備下山列陣時，一支援軍出人意料地到達了。這支援軍來自希臘小國普拉提亞(Plataea )，多年前雅典曾經幫助他們打退了鄰國的侵略，普拉提亞對雅典感恩戴德，這次得知雅典有難，立刻發舉國之兵來援。雖然普拉提亞援軍只有一千人，但極大地鼓舞了雅典人的士氣。為了使雅典的陣線不被波斯騎兵從兩翼迂迴，米提亞德決定不惜削弱中央方陣的力量，將雅典陣線向兩側延伸，使兩邊的泥沼地成為天然屏障。這樣重新部署以後，雅典的步兵方陣在中央只有四行縱深，而兩翼仍然保持八行的厚度。雅典步兵列陣完畢以後，米提亞德立刻下令衝鋒，這時雅典軍隊距離波斯陣線大約有1500米。通常希臘密集方陣先是穩步前進到敵軍弓箭射程以內，然後開始高速衝向敵陣。為了不給波斯軍隊足夠的時間組織和調度，米提亞德一開始就命令士兵跑步前進，然後逐漸加快速度，距敵三百米時全速衝刺。希臘步兵表現出極高的訓練水平，他們背負著沉重的武器裝備，一路狂奔，而陣形絲毫不亂。
波斯人看到兵力懸殊，且沒有騎兵掩護的雅典步兵遠遠地衝了過來，就好像是看著一群撲火的飛蛾在自取滅亡。波斯步兵嚴陣以待，等到雅典人衝到三百米距離時，開始弓箭齊射。波斯人射出的箭密如飛蝗一波接一波地落在高速奔跑雅典方陣之上，如同雨打芭蕉一般在雅典步兵的盔甲和盾牌上紛紛彈開，不能造成任何傷害。沒等波斯人放出幾輪弓箭，雅典步兵就已經衝到近前。希臘方陣密集如林的長矛帶著巨大的動能猛烈衝擊波斯人的盾牌，在一片震耳欲聾的金屬碰撞聲中，兩支軍隊搏殺到一起。果然不出米提亞德所料，波斯人兩翼的盾牌防線根本承受不住希臘密集陣的猛烈衝擊。波斯方陣的隊形比希臘方陣疏鬆許多，為的是給輕裝步兵足夠的空間彎弓射箭。這樣波斯前排每一個持盾的隊長必須承受希臘兩個縱列十六名步兵的合力衝擊。波斯的盾牌防線在如此猛烈的撞擊下頓時崩潰，很多人被希臘長矛連人帶盾刺穿。前排的波斯隊長們力戰以後全部陣亡，而將他們身後的輕裝步兵暴露在雅典人的長矛之前。失去盾牌保護的波斯步兵們毫不畏懼地拔出彎刀上前格鬥，他們三五成群，拚命用彎刀撥開雅典人的長矛，企圖靠近肉搏;與此同時，他們後面的步兵仍然在堅持不懈地放箭。但雅典人的密集陣前四排的長矛重疊向前，波斯人即使能撥開第一排長矛，也很難躲過接踵而來的後三排長矛的攢刺。這樣波斯步兵前仆後繼浴血奮戰，但始終無法靠近一步。
波斯騎兵本想迂迴到雅典陣線後面，但雅典方陣的兩翼幾乎是緊貼著平原兩邊的泥沼地，波斯騎兵根本沒有機動的空間。無奈之下，他們只好以緊密隊形衝擊雅典人的方陣，但由於缺乏盔甲保護，結果也是紛紛倒在雅典方陣的矛下。面對雅典人無堅不摧的凌厲攻勢，波斯士兵的戰鬥意志開始動搖。波斯陣線中央是由身經百戰的波斯老兵組成，戰鬥力相當強勁，而攻擊他們的雅典中央方陣又只有四行縱列，衝擊力不足，戰局在這裡膠著起來。波斯步兵一度突破了雅典人的陣線，迫使雅典的中央方陣集體後撤以保持完整隊形。但是波斯的兩翼此時已呈潰逃之勢，雅典的兩翼開始向中央包抄過來，夾擊波斯的中央方陣，而後退的雅典中央方陣也乘機殺了回來。會戰到這個時候波斯軍隊敗局已定。
波斯主帥達提斯(Datis )看到大勢已去，下令撤退。波斯士兵放棄陣地，拚命逃向海邊的波斯戰艦，雅典士兵在後面緊緊追趕，將許多腿腳不夠快的波斯兵刺個透心涼。雅典人追到海邊以後並沒有停住，他們開始分散開來攻擊停泊在岸邊的波斯戰艦，企圖將其付之一炬。波斯士兵在逃生慾望的驅使下拚命反抗，而雅典人本次戰役的傷亡大多發生在這裡，包括雅典軍政長官卡利馬什，以及十位將軍中的兩位都在此犧牲。最終波斯人在損失七艘戰艦以後，大部隊得以安全撤退。斯巴達的兩千援軍一直到戰役結束以後才到達，他們列隊在戰場繞行一周，觀看雅典的戰果，戰場上波斯人屍橫遍野讓斯巴達戰士們驚歎不已。所謂患難見真情，普拉提亞人在危急關頭前來援助，贏得了雅典人的敬重。戰役以後雅典授予所有普拉提亞人雅典公民資格，普拉提亞從此正式成為雅典大家庭的一員。
馬拉松之戰對希臘人來說無疑是改變命運的一戰。兩千四百多年以後中國的一位巨人(其實那個人是毛澤東)氣衝霄漢地宣告：「帝國主義都是紙老虎。」而希臘人通過馬拉松之戰對此有了深切的體會。一個民族的自信心一向都是打出來的，希臘人在馬拉松戰役中收穫了前所未有的自信，而民族自豪感和文化優越感也開始無比高漲。馬拉松之戰以後，雅典在希臘半島威名遠揚，成為希臘聯盟的盟主。
對波斯帝國來說，馬拉松之敗只不過是一個微不足道的挫折，幾乎沒有在波斯人的歷史上留下絲毫痕跡。十年以後，新即位的波斯王薛西斯(Xerxes)率領百萬大軍又捲土重來。薛西斯對馬拉松之戰已經沒有什麼印象，更不用說吸取任何教訓。在以後的一系列戰役裡，波斯軍隊要在希臘密集陣前撞得頭破血流，喪師數十萬才善罷甘休。