Ксеркс, старший сын великого Дария, унаследовал трон отца в 486 году до н. э. Хотя Геродот утверждает, что он сразу принял решение о кампании против Греции, ему не удалось начать ее немедленно. Серьезное восстание в покоренном Египте (которое он решительно подавил в первый год своего правления) задержало начало проекта. Несколько позже его внимание было отвлечено другим восстанием, на этот раз в Вавилонии. Ксеркс снова безжалостно подавил его, оставив древнюю столицу Вавилон лишенной храмов и сокровищ. Несмотря на все эти кампании, однако, он продолжал готовить Персидскую империю к войне с греками. Исполненный решимости не потерпеть неудачу из-за некачественной подготовки (он и его советники были уверены, что именно это стало причиной неудачи при Марафоне), он обратил все ресурсы империи на создание величайшей силы вторжения, равной которой мир еще не знал.
Три года персидская армия, которой помогали бесчисленные порабощенные греки и другие народы, рыла канал в самом узком месте полуострова Афон. Хотя греки считали это признаком мании величия, на самом деле операция была вполне разумной. Ксеркс не желал подвергать опасности свои корабли в том самом районе, где персидскому флоту пришлось преодолеть так много трудностей десятью годами ранее. Вдоль пути армии были построены полевые склады, куда засыпали зерно. Там же были уложены «горы соленого мяса» (по словам одного греческого автора). Хотя армия, когда она действительно пришла, опустошила землю, словно стая саранчи, все же подготовленные запасы продовольствия оказались весьма кстати.
Тот факт, что греки, включая Геродота, позже считали все эти приготовления свидетельством мегаломании Ксеркса, указывает на их неспособность понять сложности управления огромным государством и империей. Греческие города-государства жили без резервов. Только после подъема Македонии и завоеваний Александра Великого греки столкнулись с организационными и бюрократическими проблемами, являющимися неотъемлемой частью управления империей.
Другой большой задачей, впоследствии высмеянной греками, но опять-таки в высшей степени практической, был известный «лодочный мост». Это был на самом деле не один мост, а два; оба через пролив Геллеспонт, для перехода армии. Согласно Геродоту, 674 корабля использовались для поддержки мостов. «Для одного моста в сторону Понта взяли 360 кораблей, для другого в сторону Геллеспонта 314 кораблей. Первые поставили поперек течения Понта, а последние – по течению Геллеспонта, чтобы держать канаты натянутыми. Затем бросили огромные якоря на одном мосту на стороне Понта – против ветров, дующих с Понта, а на другом мосту на стороне Эгейского моря – против западных и южных ветров. Между укрепленными на якорях кораблями оставили промежуток для прохода мелких судов из Понта и в Понт».