Ослабленный этими тяжелыми потерями персидский флот уже не был опасен. Армия же осталась цела. Однако Ксерксу довольно было увиденного, и время года было неблагоприятное. Он дал приказ отступать, отправив остатки флота к Геллеспонту, а сам двинулся вместе с армией по суше. Сорок пять мучительных дней заняло возвращение обратно в Азию. В Фессалии он оставил одного из своих генералов, Мардония, со значительными силами, который должен был перезимовать на месте, чтобы возобновить наступление весной.
В 479 году, как только наступило время жатвы, в начале июля, Мардоний вторгся в Аттику, жители которой вновь были эвакуированы на Саламин. Поняв, что объединенная греческая армия покинула Пелопоннес, он возвратился в Беотию, оставляя после себя разрушенный город и опустошенные деревни. Он поджидал греков на проходах через Киферон, близ реки Асоп. Его войска были многочисленны и отлично обучены: к персидской и азиатской пехоте присоединились беотийские и фокейские гоплиты; особенно опасной была кавалерия, усиленная эскадронами Фессалии, Беотии и Македонии. Греческая армия под командованием спартанца Павсания, племянника Леонида, насчитывала около 40 000 гоплитов, среди которых было 10 000 спартанцев и 8000 афинян, не считая легковооруженных воинов. Они пересекли Киферон и заняли позиции у подножия горы, перед персами, возле города Платеи. Противники наблюдали друг за другом в течение трех недель. Все это время греки подвергались беспрестанным налетам вражеской кавалерии. Приказ об отступлении, отданный Павсанием, но проигнорированный его подчиненными, побудил Мардония пересечь Асоп со своей пехотой и атаковать дезорганизованную греческую армию. Однако греки стойко выдержали нападение: лакедемоняне, в частности, показали себя достойными своей традиционной славы — они отразили наступление персов и стремительно атаковали врага, обратив его в беспорядочное бегство. Мардоний погиб на поле боя. Афиняне, левое крыло, повергли беотийцев в бегство. Варварский лагерь пал под ударами греков, которые перебили захватчиков. Остатки вражеской армии направились на север под защитой кавалерии. Фивы, после двадцатидневной осады, сдали персидских сторонников. Победители по праву могли праздновать свою победу, делая вотивные приношения в крупные храмы, например, известную змеиную колонну в Дельфах: на этот раз Греция была окончательно спасена.
Битва при Платеях, через год после Саламина, положила конец угрозе, которая в течение пятнадцати лет нависала над греческим миром: но она не положила конец греко-персидским войнам. В тот же день, когда Павсаний разбил армию Мардония на полях Беотии, греческий флот под руководством спартанца одержал другую крупную победу. Он перешел в наступление по призыву ионийцев, которые мечтали избавиться от гнета Ахеменидов. Персидский флот, отказавшийся принять бой, был вынесен к мысу Микале, на азиатском берегу перед Самосом, и его экипаж объединился с войсками региона для создания укрепленного лагеря. Греки высадились и взяли лагерь штурмом, в результате которого ионийские контингенты персидской армии перешли к противнику. Победа при Микале дала грекам превосходство на Эгейском море. Ионийцы почти отовсюду изгнали персидские гарнизоны и послов Великого Царя. Греческий же флот направился к Геллеспонту, чтобы разрушить понтонные мосты, построенные Ксерксом над проливом: но за них это уже сделал шторм. После этого флот вернулся в Грецию, но афинский контингент остался в Проливах и осаждал Сеет, который сдался зимой. Весной 478 года афинский стратег Ксантипп, отец Перикла, привез в Афины вместе с внушительной добычей канаты, связывавшие понтонные мосты Ксеркса. Эти трофеи, посвященные богам в крупных храмах, усилили престиж Афин. Отныне этот город взял в свои руки военно-политическую инициативу в операциях против Азии.