公元前492年，波斯陆军、海军集结起来。国王大流士任命他的女婿马尔多尼乌斯为统帅，兵分水陆二路，向希腊半岛进军。
波斯原位于伊朗高原的西南部。此时，波斯帝国经过连年掠夺性的战争，已成为世界古代史上横跨欧、亚、非三洲的第一大帝国了。
波斯人在小亚沿海的希腊城邦里，扶植傀儡政权，征收苛捐杂税，摊派劳役，引起了反波斯的起义。欧洲希腊本土正处在奴隶社会阶段，出现了很多小国——城邦。其中的雅典曾派二十艘兵舰支持起义者。不久，起义被镇压。于是，雅典便成了波斯军队的进攻目标。
波斯军队所到之处，很多城邦俯首称臣。马尔多尼乌斯信心百倍，认为不日可拿下雅典，征服希腊。然而，就在他的海军接近希腊半岛时，突然狂风大作，波涛汹涌，三百艘军舰连同数万士兵全部葬身海底。
马尔多尼乌斯因与陆军一起行动，躲过了这场天灾，但却没有躲过人祸。当他率军夜驻马其顿王国时，遭到了勇悍的色雷斯人的突然袭击。波斯人仓猝迎战，虽然取得了胜利，主帅却受了伤，无法继续前进了。于是，波斯远征军在征服马其顿和色雷斯以后，撤回亚洲休整去了。
希庇亚斯见出师不利，就向大流士献策说：
“陆路遥远，沿途多有不便，不如取海路直达优卑亚，先拿下埃列特里亚，再从邻近的马拉松平原登陆，可以长驱直入雅典。”
希庇亚斯和他的父亲曾是雅典的统治者。父亲死后，他被驱逐出境，投奔了波斯。
因为当时没有指南针，航海的水手们不敢远离陆地，所以这次入侵希腊的海军只是沿大陆边缘与陆军同步前进。如果想直接穿越爱琴海到达希腊，需要依靠海上星罗棋布的岛屿判定方向，这要求航海者熟悉地理和拥有丰富的航海经验。希庇亚斯是希腊人，当然了解海路，并且马拉松又正是当年他父亲率领雇佣军登陆袭击雅典的地方。他想借助波斯力量复辟政权，因而毛遂自荐，愿作向导。
大流士听了，觉得言之有理，就采纳了他的建议，并派出使者前往希腊各城邦去招降纳叛，要他们贡一份用皮囊包装的“土和水”，作为对波斯表示臣服的象征物。
一些希腊城邦听说此事，都谈虎色变，乖乖地献出了那份象征物，只有雅典和斯巴达两个城邦不肯顺从，并且将波斯使者扔到山崖下，摔成了肉酱。
公元前490年8月，大流士撤了马尔多尼乌斯的职，任命达提斯和他的侄子阿尔塔普列涅斯为正副将领。率领六百艘三列桨舰、十万士兵、八百骑兵，从小亚启航。他们的任务是征服雅典和埃列特里亚，把战俘带到国王面前。
大军出发后，那几日碧波万顷，水天连接处，不时隐现着弹丸小岛，如同一座座航标，指引着舰队的航向。长长的排桨像军舰的翅膀，在水手长的号声中整齐地拍打着海面。
将领达提斯满怀信心，站在舰头。士兵心里有些忐忑不安，见将领那威严的样子，都不敢怠慢。达提斯得意地对希庇亚斯说道：
你觉得雅典人有如此威风吗?”
“雅典人哪里敢与咱们相比!他们充其量也不过只有几十艘小舰，而且还是个人捐献的。他们敢与大军作对，简直是以卵击石，自不量力罢了!”
达提斯听了哈哈大笑，并与周围的军官相视而笑，仿佛战局已定，埃列特里亚会不战而降。9月8日，波斯舰队抵达阿提卡东北岸，静候雅典的动静，其意图昭然若揭。
马拉松平原一面邻水，三面环山，地形平坦。时当九月，草势正好，最适宜骑兵作战和马匹补给。希腊人骑兵脆弱，不能构成有效的打击力量。
达提斯企图背靠舰船，将雅典军队引出城外，在有利的地形条件下进行会战，一举击溃敌人。如果雅典人拒守不出，还可以取道向雅典直插进去，兵临城下。这样，进可攻，退可守，可谓无往而不胜了。
消息传到雅典，雅典人决定倾全国之兵一万余人，由十位将军率领前往马拉松与敌人决一死战。
就在队伍出发前，十位将军派通讯员斐里庇底斯火速前往二百余公里外的斯巴达求援。尽管斐里庇底斯说破了嘴皮，斯巴达人仍托辞不肯出兵，他只好回到马拉松复命。
这时，雅典的队伍沿海岸行军四十余公里，当天下午在马拉松平原南端的一块高坡上安营扎寨。太阳偏西时，雅典近邻的小城邦普拉提亚派出六百人的增援队伍与雅典部队会师。援兵虽少，但也足以表达盟友之心。这个千把公民的小邦竞倾巢出动，感动得雅典官兵热泪盈眶，他们热烈地拥抱着……
波斯舰队停泊在东北部的海湾，营寨设在离海湾不远的地方，靠近山岭，因为那里有一处山泉，人畜用水方便。达提斯在没有摸清对手虚实的情况下，没敢贸然到阵前挑战，只是密切注视着雅典的动作，期待他们内部出现分裂。
雅典的十位将军经过反复研究，最后主战派占了上风，议决由米尔提泰指挥全军作战。那一天，旭日东升，双方在相距约一公里半的开阔地摆好了阵势。波斯人显然把主要力量集中在阵势中央，骑兵置于两翼。雅典人数量不及波斯人，但尽可能将队伍一字儿摆开，将方阵两边拉长到与波斯正面阵势宽度相当，以免被敌人包围。米尔提泰在中央布置了少量兵力，队列厚度只有几排，而在两翼则加强密度，队列在十排以上。他的战术意图是要在兵力不足的情况下，以两翼的局部优势去争取全面的优势。
部署妥当，步兵们将左手臂套入圆盾背面的皮圈，手指握紧把手，使盾牌紧紧缚在小臂之上，严严实实地遮挡前胸；右手拿着长约二米五的长矛，矛尖一律斜朝上方。他们肩并着肩，迈着整齐的步伐向敌军排山倒海般压过去。
波斯军也不示弱，阵脚前移，准备迎击。他们的步兵左手持着用柳条编织的圆盾，右手拿一根二米长的短矛。身上无铠甲防护，仅穿一件带袖的上衣和一条长裤。右边腰带上挂一柄短剑，背上有一个箭壶和一张硬弓。头顶上则戴一顶青铜盔帽，不像希腊人的头盔几乎能遮满脸颊，胸部和小腿有铠甲防护。
双方距离越来越近，即将肉搏之前，米尔提泰发出号令让队伍小跑起来，枪尖降下，直对前方，以不可阻挡的气势向波斯军队冲了过去。波斯的骑兵还没有冲锋就与雅典人扭成一团了。经过一场恶战，雅典人终于战胜了波斯人，雅典的官兵们欣喜若狂。米尔提泰立即派斐里庇底斯跑回城去报捷。
斐里庇底斯从马拉松战场一口气跑了四十二公里零一百九十五米，来到了雅典中心广场。
那里的人们正翘首企盼着战斗的消息。斐里庇底斯已疲劳过度，上气不接下气地向他们喊道；
“欢……乐吧，雅典人!我们……胜利了。”
当他将胜利的消息说完后，就栽倒在地，气绝身亡了。
为了纪念忠于职守的雅典信使，近代奥林匹克运动会的竞赛项目中设立了马拉松赛跑，这一长度恰好就是自马拉松战场至雅典广场的全程。
马拉松之战创造了小国打败大国的奇迹，长了希腊人的志气，灭了波斯人的威风。
马拉松战役的胜利产生了巨大的影响，鼓舞了全希腊与入侵的波斯斗争到底的决心，因而赢得了希波战争的最后胜利。