La bataille de Marathon est une célèbre bataille de l'antiquité qui, le 13 septembre 490 av. J.-C., permet aux troupes athéniennes (soutenues par celles de Platées) de contrer une attaque de l'empire perse des Achéménides. Elle s'est déroulée aux abords de la ville de Marathon, à une quarantaine de kilomètres au nord d'Athènes. La bataille est essentiellement connue par le récit qu'en a fait Hérodote.
Toute l'année 491 av. J.-C. est consacrée aux préparatifs militaires et diplomatiques de l'offensive achéménide. De nombreuses cités grecques reçoivent des ambassadeurs de Darius Ier demandant leur soumission. Certaines s'exécutent, mais Athènes et Sparte refusent et mettent à mort (selon Hérodote) les ambassadeurs perses, sans toutefois prendre de véritables mesures pour devancer l'attaque perse.
L'armée perse est dirigée par deux généraux : Artapherne, un neveu de Darius, à la tête de l'armée de terre, et Datis (qui commande la flotte). L'armée, embarquée sur des navires traverse directement la mer Égée, en direction de l'Eubée et l'Attique, après cependant avoir pris au passage le contrôle de Naxos et Délos (490). Il y a de 100 000 à 200 000 soldats perses selon les versions, mais les historiens contemporains estiment que le chiffre réel est compris entre 25 000 et 50 000, ce qui est déjà considérable pour l'époque. Au total la flotte perse représente sans doute 600 trières. Elle atteint la pointe méridionale de l'Eubée, ravage Carystos, qui refusait d'ouvrir ses portes, puis Érétrie, abandonnée par ses alliés athéniens, est détruite ; sa population est déportée à Ardéricca près de Suse, marquant ainsi la première étape de la vengeance de Darius Ier.
Au début de septembre 490, l'armée perse débarque, sur les conseils d'Hippias, l'ancien tyran d'Athènes, sur la plage de 4 kilomètres environ qui borde la plaine de Marathon à quarante kilomètres d'Athènes. Les Athéniens n'attendent pas l'ennemi derrière leurs remparts mais, conduits par le stratège Miltiade, les hoplites athéniens et platéens, environ 10 000 hommes, se rendent à la rencontre des Perses. Le 13 septembre, les Perses décident d'attaquer Athènes par terre et par mer. Une partie des troupes perses, y compris la cavalerie, rembarque, avec pour objectif de débarquer à Phalère afin d'atteindre rapidement l'Acropole. Les troupes restantes, à peu près 21 000 soldats, franchissent alors le Charadra, le petit ruisseau qui traverse la plaine de Marathon avant de se perdre dans des marais littoraux, afin d'empêcher le retour des troupes athéniennes vers la cité.
Celles-ci, avec leurs alliés de la cité de Platées, occupent deux petites hauteurs, le Pentélique et le Parnès, et attendent en vain les renforts promis par Sparte.
Devant l'évolution de la situation, les Athéniens n'ont plus le choix : il faut battre les Perses dans la plaine de Marathon puis devancer les navires ennemis et regagner Athènes pour la protéger. Miltiade, l'un des dix stratèges athéniens, connaît la faiblesse de l'armée perse pour avoir combattu avec eux lors de l'offensive contre les Scythes. En effet, cette armée est composée de soldats d'origines différentes, ne parlant pas les mêmes langues et n'ayant pas l'habitude de combattre ensemble. De plus l'armement perse, avec des boucliers en osier et des piques courtes, rend les troupes perses vulnérables dans les combats au corps à corps.
Au contraire l'armement des Grecs est celui d'une infanterie lourde, les hoplites, protégés par un casque, un bouclier, une cuirasse, des jambières et des brassards en airain. S'y ajoutent une épée, une longue lance et un bouclier de peau et de lames de métal. Enfin les hoplites combattent en rangs serrés (selon la formation de la phalange), leurs boucliers formant devant eux une muraille. Miltiade décide Callimaque le Polémarque à étendre la ligne des soldats grecs, afin de ne pas être submergé par le nombre, et de renforcer les ailes au détriment du centre. En effet les Perses disposent leurs meilleures troupes au centre et il s'agit donc de les envelopper.
Les Athéniens chargent donc dès qu'ils arrivent à portée de flèche. Il est en effet improbable, au vu de la lourdeur de l'équipement des hoplites, que ceux-ci effectuent une charge de plus de 1500 mètres comme l'affirment les historiens de l'époque. Comme prévu, les ailes de l'armée perse, composées de troupes éparses levées dans l'empire ou d'Ioniens peu motivés, se débandent et remontent dans la panique à bord des navires. Mais le centre des Grecs est enfoncé et cède. Les troupes grecques disposées sur les ailes renoncent à poursuivre les troupes perses en déroute et se rabattent sur le centre de l'armée perse en une parfaite manœuvre de tenaille. Celui-ci s'effondre à son tour.
Au total environ 6400 Perses sont tués, la plupart noyés en s'enfuyant, et sept navires sont détruits, tandis que les Athéniens perdent environ 200 citoyens. Une telle différence n'a rien d'extraordinaire, même si le chiffre des pertes perses est sans doute exagéré. En effet on constate fréquemment, dans les diverses batailles les opposant aux peuples d'Asie, que les Grecs de l'époque ont un tué pour vingt à trente morts dans les armées orientales .
Mais il est nécessaire de prévenir la seconde offensive des Perses avec l'attaque des meilleurs éléments de leur armée qui avaient rembarqué avant la bataille de Marathon. La flotte perse a besoin d'une dizaine d'heures pour doubler le cap Sounion et atteindre Phalère. Par une marche forcée de sept ou huit heures, avec une bataille dans les jambes, les hoplites grecs arrivent environ une heure avant la flotte ennemie. Les Perses, voyant l'échec de la manœuvre, renoncent à débarquer. Ainsi s'achève la première guerre médique. Cette victoire stratégique devint symbolique pour les Grecs et conféra un grand prestige à Athènes. En fait, pour les Perses il s'agit surtout d'un débarquement manqué et d'un échec mineur. Leur expédition a réussi à soumettre un grand nombre des îles de la mer Egée au pouvoir de Darius Ier.
La réaction de Darius à cette défaite est d'emblée de préparer sa revanche et une nouvelle expédition. Il est impossible au souverain d'un tel empire de demeurer sur une défaite. Mais une révolte éclate alors en Égypte, dirigée par le satrape Aryandès et occupe les derniers mois du règne de Darius. Celui-ci meurt en -486 et son fils Xerxès Ier lui succède.
Selon la tradition (mais Hérodote rapporte un récit différent), c'est pendant cette bataille qu'un messager au nom de Phidippidès courut annoncer la victoire aux habitants d'Athènes. Il mourut d'épuisement en arrivant sur l'Agora, au pied de l'Acropole, après quatre heures de course. Il eut tout juste eu le temps de prononcer un seul mot avant de s'effondrer : "Nenikamen" (ou Nenikikame), "Nous avons gagné". Cette histoire est à l'origine de la course du marathon, introduite dès 1896 dans les épreuves des Jeux Olympiques modernes. Que l'épisode de Philippidès soit véridique ou pas, l'exploit sportif ici est collectif avec la marche forcée des hoplites athéniens afin d'empêcher le débarquement perse à Phalère.
Vers -485, Athènes fait ériger à Delphes un temple commémoratif, le Trésor des Athéniens, sur la pente qui mène au temple d'Apollon.