然而，埃雷特里亚的陷落，使得雅典军不能继续等待，因为两支波斯军一旦汇合，雅典的处境将更糟。于是，公元前490年9月21日，爆发了著名的马拉松会战。
希腊联军指挥官米大亚得命令部队占据有利地形，控制山头，封锁通向雅典的道路。他针对波斯军在平原作战惯用的中央突破战术，设计了正面佯攻、两翼夹击的战法：把实力很强的雅典军重步兵分为两个各长约半里的横队，配置在阵地的两翼，前后共8排;在阵地中央，配置较弱的兵力，其横队只有4排。
按照他的计划，首先由阵地中央较弱的兵力主动出击，引诱波斯军进行反击，然后雅典军且战且退，把波斯军引人陷阱;等到波斯军进到一定深度，其队形混乱之时，则以两翼重兵进行反攻，一举歼灭敌人。
