В то время как основная масса персидских кораблей увлеклась преследованием отступающих эллинов, карийские триеры застыли на месте. Перед ними вырос остров Фармакусса, за который удалились корабли афинян. Чтобы пройти через узкий пролив между Фармакуссой и берегом Аттики, персам пришлось сломать боевой строй своих судов. Теперь впереди оказались самые быстроходные из персидских кораблей. Более тяжелые и менее маневренные суда варваров отстали от своего авангарда и двигались уже без всякого порядка, стараясь держаться середины пролива.
Отступив за остров Фармакуссу, афинский флот разделился. Пятьдесят триер под началом Ксантиппа укрылись в бухте между островком и берегом Саламина. Пелопоннесские корабли тоже ушли стремительно в сторону и затаились в небольшом заливе у аттического берега. Остальные афинские триеры продолжали отступать, соблюдая строй, до узкой горловины Саламинского пролива и там остановились.
Восточный ветер внезапно сменился на западный.
Миг неизбежного столкновения двух враждебных флотов надвигался.
Западный ветер крепчал. Фемистокл медлил подавать сигнал к атаке. Он увидел, что сзади на афинские триеры накатывается большая волна. Персам же бурный морской вал не был заметен из-за греческих кораблей, стоящих плотными рядами друг за другом.
Удар волны не стал неожиданностью для эллинов, поэтому строй их триер не пострадал. Зато передние персидские суда, когда волна ударила по ним, оказались сбитыми с курса, некоторые из них развернуло бортом вперед, несколько кораблей ударились бортами друг о друга.
В этот момент снова взревела труба на триере Фемистокла. Весь строй афинских триер, вспенив веслами морскую гладь, ринулся на врага.
Самыми проворными оказались гребцы на триере афинянина Аминия. Триера Аминия вырвалась далеко вперед и с разгона протаранила большой вражеский корабль, сверкавший на солнце круглыми медными щитами, ограждавшими верхнюю площадку для лучников. На помощь поврежденному кораблю устремились прочие финикийские триеры. Однако волнение на море мешало финикийским морякам совершать слаженные маневры, их более высокие суда были гораздо уязвимее под порывами ветра и под ударами волн в отличие от низко сидящих на воде эллинских триер.
Фронтальный удар афинских кораблей поддержали с флангов триеры под началом Ксантиппа и пелопоннесские корабли. Атакованные сразу с трех сторон финикийцы и киликийцы, несмотря на храброе сопротивление, были смяты. Вся передняя линия их кораблей оказалась уничтоженной в самом начале сражения.
Варвары, зная, что сверху, с горы, на них взирает Ксеркс, не помышляли о бегстве, но пытались яростно противостоять эллинам. Образчик мужества выказывал Ариабигн, брат Ксеркса. Он на своем корабле ударом тарана повредил пелопоннесскую триеру, которая стала тонуть. Рядом оказалась триера Еврибиада. Греки с тонущего корабля под градом персидских стрел стали перескакивать на триеру Еврибиада.