卡利马科斯的军队出城不远，就得到波斯人已经在马拉松平原登陆的消息。卡利马科斯当机立断，命令部队停止前进。他只拨出4000 人继续北上支援爱勒特里亚，其余人马转向东北，向马拉松平原前进。另外，派了长跑能手菲迪皮茨向斯巴达城报信，求得增兵。

马拉松平原一面濒海，三面有山，地形狭长。雅典的军队赶到马拉松，首先抢占山头，堵住了波斯人去雅典的道路。为了防御令人生畏的波斯骑兵，雅典士兵砍伐了许多树木构筑障碍。很快，雅典的邻邦布拉增援的1000 名重步兵也及时赶到。

雅典与波斯两支军队在马拉松平原上对峙了8 天。形势对雅典军队是不利的。菲迪皮茨从斯巴这回来了，他带回的消息让大家非常沮丧。斯巴达人宣称：他们不能打破宗教惯例，一定要等到过了9 月19 日月亮圆了的时候，才能出兵。马拉松平原上两军对峙的第9 天，爱勒特里亚死守不敌，陷落。

阿塔菲尼斯得手后，又从海上绕道直驱雅典。

雅典城内，不用说是一片恐慌。据守马拉松平原上的雅典军事指挥部里，也沉重地笼罩着不祥的阴云，现在，进攻和撤退都是困难的、危险的。

卡利马科斯和他帐中的10 位将军紧张地商量着对策，10 位将军，两种意见，争论得非常激烈。其中，一个叫米太亚得的将军竭力主张进攻，赢得主动。表决时，5 票对5 票。现在就看卡利马科斯的倾向了。

马科斯支持了米太亚得将军，米太亚得与波斯军决战的提议获得通过。而且，为了发挥米太亚得的指挥才能，其它将军都自愿放弃自己轮流当总司令的权利，让米太亚得一人生权布置和指挥这次战役。

9 月21 日黎明时分，米太亚得将军下达了攻击令。米太亚得过去曾经在波斯军队中服役过，他就是波斯境内希腊人起义失败后逃到雅典的一个。因此，他对波斯军队的阵形和战法了如指掌。他针对波斯方阵中央强、两翼弱、习惯正面突破的传统战术，早已布置停当，此时成竹在胸。

当时两军相距大约只一公里，居高临下，可以清清楚楚地看到平原上波斯人重重迭迭的军营。为了把波斯弓弯手对自己进攻士兵的杀伤减少到最低限度，米太亚得命令进攻的战士飞奔下坡。雅典士兵以四排横队，在盾牌的掩护下勇猛地向波斯人阵地发起冲锋。波斯人见雅典士兵跑来都觉得好笑。

波斯的阵地上弓弩齐发，矢石如雨。但雅典士兵毫不退缩，反而加快了突击的步伐。自高自大的波斯人看到对方人数不多，又没有骑兵和弓弩手时，马上组织反冲锋。