Начальники персидского флота распорядились вытащить корабли на берег и возвести укрепления в виде рва и частокола для защиты кораблей.

Тиран Феоместор, видя, что персы боятся эллинов и что самосцы открыто готовы примкнуть к афинянам и спартанцам, предпочёл не искушать судьбу, сражаясь на стороне варваров. Он погрузил на корабль все свои богатства и бежал на Кипр.

Точно так же поступил тиран хиосцев после того, как персидское войско покинуло остров. С Хиоса персы переправились на материк и обосновались в городе Эфесе. Но, узнав о высадке на Самосе афинян и пелопоннесцев, персидский отряд оставил Эфес и ушёл в Карию.

Персидские отряды не задержались и в соседних с Эфесом городах Ионии: Клазоменах, Теосе, Эрифрах, Лебеде, Нотионе, Колофоне, Приене и Магнесии. Персы спешно покидали эти города и уходили в глубь Азии. Единственное войско варваров, которое не двигалось с места, было на мысе Микале. Тигран не собирался без боя уступать эллинам Ионию. К тому же он знал, что Ксеркс с обозом и отборными персидскими отрядами всё ещё находится в Сардах. Царь и его окружение ожидали победных известий.

Тем временем эллинские военачальники на Самосе проводили время в спорах. Ионийцы настойчиво призывали Леотихида и Ксантиппа напасть на флот варваров, вытащенный на берег. Ксантипп был полон решимости сжечь персидский флот и таким образом окончательно выиграть войну на море. Однако Леотихид имел указания из Спарты преследовать врагов на островах Эгеиды и не предпринимать попыток высаживаться на азиатский берег. Спартанские власти знали, что сухопутные силы Ксеркса в Азии в несколько раз превышают их войско. Они не желали дразнить Ксеркса и подталкивать его к решительным действиям, по крайней мере, до той поры, пока в Элладе не будет разбито войско Мардония.

Поскольку у афинян была постоянная нужда в деньгах на содержание флота и войска, Ксантипп предложил Фемистоклу заняться добычей денег всеми возможными способами. Он недвусмысленно намекал, что все близлежащие земли и острова до недавнего времени находились под властью Ахеменидов, то есть, по сути дела, являлись союзниками персидского царя. Ксантипп полагал, что азиатские эллины не только обязаны объявить войну Ксерксу, но и выплатить афинянам и их союзникам денежную пеню за своё участие, пусть и невольное, в походе на Элладу. Размер этой пени для каждого острова и города должен был установить сам Фемистокл.

Фемистокл, подумав, согласился с мнением Ксантиппа.

Возглавив тридцать быстроходных афинских триер, он двинулся от Самоса на северо-запад, делая остановки на всех встречных островах. Всюду Фемистокл призывал эллинов вооружаться и плыть на кораблях к Самосу, чтобы в решительном сражении избавить Ионию от власти персидского царя. Попутно Фемистокл собирал деньги, облагая поборами в первую очередь аристократов и богатых купцов.

Немало эллинов с островов Хиос, Лесбос и Лемнос отправились на Самос, поддавшись призывам Фемистокла, но были и такие, кто не желал воевать с персами. Жители острова Галоннеса заявили, что для них мир с Ксерксом дороже свободы, за которую афиняне требуют с них не только войско, но и серебро. Фемистокл объявил галоннесянам, что за отказ сражаться с персами им придётся заплатить вдвойне. Такой же участи подверглись жители острова Имброса, не пожелавшие враждовать с персидским царём. Жители острова Тенедос тоже были ограблены Фемистоклом, который без колебаний использовал вооружённую силу там, где увещевания были бесполезны.

Вернувшись на Лесбос, Фемистокл узнал от моряков, судно которых пришло из Греции, о большой и кровопролитной битве между эллинами и персами. Битва произошла на Беотийской равнине возле города Платеи. Победа осталась за эллинами. Множество персов полегло в том сражении, нашёл там свою смерть и Мардоний.

Наконец Эллада избавилась от смертельной опасности.

Желая поскорее обрадовать Леотихида и Ксантиппа, Фемистокл поспешил к Самосу. Фемистокл надеялся, что победа Павсания при Платеях воодушевит Леотихида на более смелые действия против Тиграна.

Так и случилось. Добравшись до острова Хиос, Фемистокл неожиданно узнал от тамошних жителей о битве, случившейся несколькими днями ранее на мысе Микале. Узнав о победе Павсания над Мардонием, Леотихид принял решение напасть на воинов Тиграна, укрепившихся за частоколом на азиатском берегу. Эллины преодолели ров и частокол и бросились на персов, которые долго сдерживали их натиск, покуда в битве не пал сам Тигран. Смерть его и многих других военачальников лишила персов мужества. Началось повальное бегство. Афиняне, спартанцы и пелопоннесцы преследовали врагов по пятам, захватив другой их укреплённый лагерь на горе.

Ионийцы, находившиеся в войске Тиграна, перешли на сторону эллинов, помогая им преследовать и истреблять варваров. Лишь наступившая ночь спасла персов от полного уничтожения.

Сражение на мысе Микале завершилось сожжением персидских кораблей, вытащенных на берег. Леотихид и Ксантипп взяли большую добычу и множество пленных.

Когда корабли Фемистокла подошли к Самосу, там царило веселье в честь побед при Платеях и Микале. Враг был окончательно повержен не только в Европе, но и в Азии! Господство эллинов на море стало неоспоримо.

Эллины радовались ещё и тому, что от пленных персов узнали о начавшихся восстаниях в Бактрии и Маргиане. Ксеркс уже не помышлял о продолжении войны с эллинами, он слал войска в Бактрию и в соседние с нею сатрапии, чтобы не позволить восстанию охватить ещё большую территорию. По слухам, во главе восстаний стояли какие-то родственники Ксеркса, недовольные делами в Элладе.

Победоносные для эллинов сражения при Платеях и Микале случились в месяце боэдромионе (сентябре) с разницей в несколько дней. Древнегреческий историк Геродот пишет в своём труде, что битва при Платеях произошла в один день с битвой при Микале. По его словам, сражение при Платеях началось утром, а события при Микале произошли вечером. Но Геродот просто увлёкся патриотической традицией. На самом деле Леотихид и Ксантипп отважились дать битву при Микале только после известия о разгроме персов при Платеях. Даты обоих сражений точно зафиксированы в исторических анналах Ахеменидов. Имеются также посвятительные надписи платейцев, на чьей земле был разбит Мардоний, из коих явствует, что битва при Платеях произошла на шесть дней раньше битвы при Микале. О том же свидетельствуют победные надписи спартанцев и афинян, оставленные на мысе Микале у мест захоронений павших эллинов.

После погребения павших при Платеях эллины под давлением спартанцев постановили на совете немедленно идти на Фивы и требовать выдачи сторонников персов. Прежде всего - Тимегенида и Аттагина, главарей персидской партии в Фивах. В случае же отказа фиванцев было решено не снимать осады города, пока его не возьмут. Таким образом, на одиннадцатый день после Платейской битвы общеэллинское войско подошло к Фивам и осадило город, требуя выдачи главарей. Фиванцы отказались. Тогда эллины принялись опустошать их земли. Особенно усердствовали при этом спартанцы и коринфяне, а также платейцы, у которых была давняя ненависть к фиванцам.