特米托克列斯并没有独吞。接受贿赂后，他从中分出5塔兰特作为自己的礼金送给优利比亚戴斯，并说服他主张全军留下来抵抗敌人。在军事会议上，优利比亚戴斯按照特米托克列斯的意见公开表明立场，主张留下来静观战局发展，做好与敌军作战的准备。其他将领别无异议，只有科林斯的水师统帅阿迪曼托司嘟哝着不愿留下。会后，特米托克列斯又把3塔兰特白银送到他的船上，并起誓向他说：“我送给你的礼物比波斯国王因你脱离联盟而送给你的礼物要丰厚，所以你决不会离开我们。”阿迪曼托司见到光灿灿、白花花的银子，岂有不喜之理，马上转变了态度。经过特米托克列斯的一番地下活动，希腊水师才初步稳定了军心。
波斯水军到达阿佩泰海面后，正是下午，看到了停泊在阿尔铁米西昂海面的少量希腊船只，波斯军本想立即进攻，但又怕希腊军在即将来临的夜幕掩护下逃掉。他们的目的是不放走一只希腊船只。经过研究，波斯制定了这样一个计划：从水师中选拔出200只船，绕道航行，迂回到希腊水军的背后。届时，波斯水师共同出动，前后夹击，如瓮中捉鳖一样，把希腊船只悉数抓获。在派出的奇兵未到位前，不启战端。然而，这一军事情报又被一个叫司苦里亚斯的人潜游到阿尔铁米西昂通报给了希腊水军。
希腊人听到这个情报，马上召开会议，商讨对策。最后决定在那些波斯派出来的船只未到位之前，先向波斯水师发动一次进攻。一则探其虚实，再则寻找突破波斯水军防线的战术方法。接近黄昏之际，希腊水师全部出动，向波斯军开来。波斯军以为希腊人一定是发了疯，居然胆敢以少数船只率先发动进攻。所以，波斯水军也向海上进发，以为轻而易举就可以战胜希腊人。他们列成圆阵从四面八方包围了希腊水军，希腊军则船尾聚拢，船头向外，向波斯军列阵接战。但在波斯水军中，许多爱奥尼亚人是被迫参加战斗的，对母邦怀有深厚的感情，在战斗中自然不会真卖力气。两军短兵相接时，双方均努力奋战，希腊人当场拿获了30只波斯船只。希腊船只因为舰船相靠，首尾呼应，未有损失，只有人员伤亡。战至夜幕降临，双方未分胜负，就此罢手，收兵回营。波斯水军的战果比他们原来期望的要差多了。
正值仲夏季节，就在双军交锋的这天夜里，整晚都是暴雨雷鸣。希腊人习以为常，不以为怪，也早有防备。但波斯人被吓得魂飞魄散。上一次暴风雨损失400只船的惨象还历历在目，这次许多人认为自己要完了。在战斗中破损的船只碎片和战死的士兵尸体都被冲到了波斯水军停泊的阿佩泰海面，甚至影响了船桨的活动。派出去迂回航行的那200只船遭遇更惨。他们在大洋上遭遇这种暴风雨，结果被吹到他们也不知道的地方，碰到岩礁全部遇难。这样一来，波斯水师又折了230艘船只，在数量上与希腊水师差距不大，已经不占绝对的优势了。
次日天亮，狂暴的海面又恢复了平静。波斯水军被暴风雨折腾了一夜，终于松了口气，满足于暂时得到的一些安静，根本不想再去进攻敌人。而希腊军队在听到那些迂回航行的波斯水军覆没时，更是大受鼓励，摩拳擦掌，积极备战。
第三天，波斯水师终于出动了。他们对希腊军如此少的船只竟搞得他们如此狼狈，很是气愤，决心再战一次，报仇雪恨。这一天，恰好和温泉关决定性的一战同时发生。波斯水师进军之际，希腊人屹然按兵不动。波斯水师变换队形，船只排成半月形，想把希腊人紧紧包围在圆阵里面。希腊人还是船尾相拢、船头向外应战。两军相接，战斗开始了。
这场海战，双方的实力相差不多。但是，波斯军阵容庞大、人数众多却吃尽了苦头。由于语言不通，各自为战，指挥不一，导致船只混乱，自己船只相互冲撞起来。尽管如此，波斯军仍坚持不屈不挠地战斗。战至黄昏，双方鸣金收兵。希腊人船只、人员损失甚大。雅典人折了一半战船，但波斯人伤亡损失更大。
希腊水师收兵回营后，马上有探子来报告了温泉关列奥尼达斯和他的军队的遭遇。希腊人闻讯，马上决定撤退，由科林斯人为先导，雅典人断后。但雅典人却沉着冷静得很。雅典军统帅特米托克列斯早就认为，如果把爱奥尼亚人和卡里亚人从波斯大军中分裂出来，希腊人就有足够的力量去应付其余的军队了。所以，在撤离之前，他把雅典人中最精锐的一些船只派到波斯军肯定经过的、取饮用水的地方，在那里的岩石上刻上许多策反爱奥尼亚人和卡里亚人的标语文告。文告写道：
爱奥尼亚人啊，你们对你们父祖的国家作战并把希腊人变成奴隶，这乃是不义的行为。如果做得到，你们最好加入到我们这边来。如果你们做不到这一点的话，那么请你们不要参加战争，并请卡里亚人也像你们一样做。如果这两点都做不到，我们仍请求你们作战的那一天不要把全力都使出来。请注意，你们是我们的子孙，而我们与波斯人的争端起初正是由于你们才起来的。
特米托克列斯这一招很是厉害，收到了双管齐下、一箭双雕的功效：如果是爱奥尼亚人看到这则文告，并能投到他们这边来，是再好不过的事情；如果爱奥尼亚人死心塌地跟着波斯人，无动于衷，薛西斯知道了文告，也会对爱奥尼亚人产生不信任的态度，这样就离间了波斯军队内部之间的关系。
（三）空城计：希腊的战略转移
取得温泉关战役胜利的波斯陆军在帕撒利亚人的带领下从特拉奇尼亚侵入了多里斯。这一地区是伯罗奔尼撒多里斯人的故土。波斯军收服了多里斯人又进入佛基斯地区。佛基斯人有的逃到山上，有的逃亡他国，国人所剩无几。波斯军在佛基斯大肆破坏，纵火把城镇和神殿烧为灰烬。波斯军进入帕诺佩司后，兵分两路。一路由薛西斯率主力部队向雅典进发，一路向特尔斐神庙进军。波斯人沿途也是烧杀抢掠，攻向特尔斐的目的是企图劫掠那里的财宝献给薛西斯。
特尔斐人听到一支波斯军队杀过来的消息，惊恐万状，请示神谕是把神殿的财富埋到地下，还是运送到其他安全的地方去。神谕说，他们不要移动任何东西，神会保护自己的财产的。特尔斐人像是吃了一颗定心丸，从容不迫地做自己的打算了。他们把妻子儿女、老弱病残送到与之隔海相望的阿凯亚地区，把财物搬到帕尔那索斯山的山洞里藏了起来。除了60人和预言者之外，全体特尔斐人倾城而出，埋伏到城外的山上，唱起了空城计。波斯军队到来时，特尔斐人布下疑兵，先把波斯军恐吓一番，然后从山下冲杀下来，波斯军没遇到这种阵势，以为是阿波罗战神发威，赶忙撤退，途中折损兵员无数。
温泉关失陷之后，中希腊就失去了屏障。雅典人所在的阿提卡直接暴露在波斯军的铁蹄之下。所以，希腊水师在撤离阿尔铁米西昂海角后，雅典人提出水师驻在撒拉米斯的请求。撒拉米斯是邻近阿提卡的一个比较狭窄的海湾。雅典人想把自己的妻子儿女安全迁出阿提卡，然后再商讨下一步如何抵御波斯军。但是，以斯巴达人为首的希腊军只想把守由中希腊进入南希腊的科林斯地峡以保卫自己，对地峡外的地区一概顾不上了。由于其他一些城邦派来的水军加入，希腊水师在撒拉米斯的规模比在阿尔铁米西昂海角作战时规模还大。于是，优利比亚戴斯召集大家开会，商议下一步的作战方案。其中大部分人主张到科林斯地峡去，在那里为保卫伯罗奔尼撒而进行海战。他们为此提出的理由是：如果在撒拉米斯的战斗中被打败了，他们就会被包围在岛上，得不到任何救援，也没有退路。如果在科林斯地峡附近海战，那么必要时就可以退到自己人的陆地上去。正在这时，有人来报，薛西斯率领的波斯大军已经踏入阿提卡，攻克了雅典城。留下的雅典人全被杀死，神殿被抢劫一空，卫城被付之一炬……听到这个消息，会议马上像开了锅似的，个别将领不等会谈有结果，就中途退场，回到自己的船上扬帆远遁了。而那些留下来的人大部分仍然坚持要为守卫科林斯地峡作战。会议一直持续到深夜，才各自散会上船。
雅典人对开会的结果深为不满。如果去科林斯地峡作战，就相当于把自己的家乡完全弃之不顾，而去保护别人的国土。这是兵力占水师大多数的雅典所不能接受的。雅典虽然失陷了，但大部分人民已经转移出来了，复国的希望还在，打败波斯人的可能性还有啊。于是，雅典水师统帅特米托克列斯夜访希腊水师总指挥，动之以情，晓之以理，请求他召集将领们再次开会，他有话要说。等大家再次到齐了，特米托克列斯心情迫切地发表了他的长篇演，他分析道：“如果我们选择在科林斯地峡附近的海上作战，无论如何对我们是不利。首先，那里海面广阔有利于人众船多的波斯人。我们的船只又重又少，不宜于在大海上作战。况且去科林斯等于白白放弃了撒拉米斯、麦加拉和埃吉纳，波斯的陆军也会乘机占领此地，接踵而至科林斯，这就等于把波斯人引到了伯罗奔尼撒的大门口。即使海战取胜了，可敌人还在家门口，威胁着伯罗奔尼撒。如果战败了，那南希腊就保不住了。相反，如果听从我的意见，在撒拉米斯作战，将有诸多优点。第一，我们在狭窄的撒拉米斯海湾与波斯人作战，胜算很大。虽然我们船只数量少，但机动灵活。敌人船只多，施展不开。第二，我们可以保全寄托了我们妻子儿女的撒拉米斯。第三，无论胜负，同样都是保卫伯罗奔尼撒，而不是把敌人引到那里去。”特米托克列斯的话刚落，一直主张退到科林斯去的科林斯人阿迪曼托司攻击他说，一个没有了祖国的人是不应该多话的，也不应该有资格投票表决盟军行动。他要特米托克列斯先找一个城邦作自己的后援，再说作战的事。特米托克列斯马上对他进行了义正词严的痛斥，明确指出：只要雅典人拥有200只满载乘员的船只，那雅典人就是有城邦和比他们的领土还要大的国土。在希腊人当中，没有谁能击退他们的进攻。
特米托克列斯发表了这番意见之后，向全军统帅优利比亚戴斯摊牌了。他正色道：“如果你留在这里，表明你是一个堂堂正正的男子汉大丈夫。如果不这样，那你就会把希腊搞垮，因为我们全部作战力量都在我们的船上。我们可以依靠我们的水军到意大利去殖民，开辟一个新天地。你们如果失去了我们这样的同盟者，后果将会如何？请深思而谨行。”优利比亚戴斯权衡利害改变了原来的意图，听从了雅典人的话，决心留在撒拉米斯，准备战斗。因为他知道，如果命令水师撤到科林斯地峡去，雅典水师就会离他而去。剩下的希腊水师是不可能抵挡住波斯人的。
（四）转折：撒拉米斯湾战役
这时候，波斯的水师也来到了雅典的海港帕列隆，停泊在那里。由于沿途中被征服民族在胁迫下加入了波斯大军，所以，波斯陆军和水师的规模和先前相差不大。薛西斯亲自来到水师大营，召集将领开会，并听取他们的意见。几乎所有的人一致认为应当进行海战，只有一个随军出征的女首领阿尔铁米西亚提出反对意见。她说道：“在海战中我决不是最卑怯的，在战勋方面也不是最差的。我认为直接坦白我的想法或许对国王有好处。我认为最好不要进行海战，因为敌人的海上力量比我方要强，国王已经占领了雅典和希腊其他地方，达到了出征的目的，何必再冒险海战呢？如果我们不急于海战，船只一直靠近陆地，或一直向伯罗奔尼撒进击的话，我的陛下，您就很容易达到目的。据我所知，敌人水师粮草不多，不会相持太久。他们就可能各自逃回自己的城邦而无意为雅典海战的。相反，如果忙于海战，万一水师失利，陆军也连带遭殃，那可就被动了。”她说这番话时，她的一些朋友为她担忧，而嫉妒憎恨她的人幸灾乐祸地认为她自找倒霉。将领们都认为薛西斯会龙颜大怒，把她拿下治罪。薛西斯一向尊重这位为波斯的事业而战的崇高女性，也非常喜欢她的意见。尽管如此，薛西斯还是采纳了大多数人的看法。在他看来，先前海战失利，主要是他本人不在场而导致士兵不努力的结果，所以这次他要亲自督战。
此时此刻在撒拉米斯的希腊人正处于恐慌不安之中。特别是从伯罗奔尼撒来的那些人，他们停驻在撒拉米斯湾，本自认为就是为保卫雅典人的国土而战，一旦战败，他们就会被封锁在撒拉米斯岛上无法后退，自己的国土也保不住了。他们先是窃窃私语，心里奇怪优利比亚戴斯为何如此不智。后来，他们召开了一次联席会议，会上他们主张说，必须到科林斯地峡去，不惜一切代价守住那里，而不是留下为敌人已经占领的国土作战。而地峡外的雅典人、埃吉纳人和麦加拉人坚决主张留下，为保卫他们当时所在的地方而战。
雅典水师统帅特米托克列斯看到撤退的意见占上风，悄悄退出会场。他回到自己的船上，命令他的一个亲信乘船到波斯水师那边去，命令他一定要送达一个信息，向他们这样说：“雅典人的将领背着其他希腊人派我来向你们报告。他是站在国王一边的。希望你们而不是希腊人获胜。希腊人已经被吓得手足失措正准备逃跑了。如果你们能防止他们逃窜的话，那你们就成就了前无古人的功业。他们意见分歧，并不想再对你们进行抵抗。如果与波斯人交起手来，雅典人会临阵倒戈，帮助你们的。”说毕，这位雅典人就离开了。
