Греки, к которым присоединился еще один лемносский корабль, вернулись на свою безопасную позицию, а персы были вынуждены опять становиться на якорь в глубоких водах Афетской бухты. Поздним вечером разразилась буря с грозой и проливным дождем, что заставило персов провести очень беспокойную ночь. Эта же буря оказалась роковой для обходного отряда, который с раннего утра выступил к северу Скиатоса для обхода греков. Он был выброшен на рифы у юго-восточных берегов Эвбеи и весь погиб у ее скалистых берегов.

На следующий день персы ничего не предприняли, так как были удручены неудачей предшествовавшего дня, нуждались в отдыхе после бессонной ночи и должны были исправить повреждения. Кроме того, они ожидали сигнала от обходного отряда.

У греков же, наоборот, настроение было приподнятое; известие о гибели обходного отряда его еще улучшило, так как на случай отступления обратный путь оказывался свободным; кроме того, к ним подошли еще 53 новых афинских корабля. Всего Афины выставили на защиту отечества 200 кораблей – все свои морские силы; из них на 180-ти команду составляли афиняне и дружественные им платейцы, а на остальных 20-ти – переселившиеся из Афин в Халкиду клерухи. Таким образом, афинские суда составляли почти две трети всего флота, в котором насчитывалось теперь до 324 кораблей.

К вечеру греки опять атаковали персов, но встретились только с несколькими киликийскими кораблями, по всей вероятности, высланными позднее для соединения с главными силами персов. Они не могли найти персов у Афета, приняли греков за них, и были ими потоплены. С наступлением темноты греки опять возвратились на свою удобную стоянку.

Не получив и на следующее утро известий от обходного отряда, персидские адмиралы более не решились медлить с прорывом в Малиакский залив, зная, что Ксеркс уже шесть дней тому назад прошел Алос (в Пагасейском заливе). Поэтому к полудню весь флот их вышел из гавани и выстроился в Трикирийском проливе (6000 м шириной) в виде полумесяца, растянувшегося на протяжении нескольких миль против входа в пролив Ореос.

Подготовившись так к решительной битве, персы намеревались окружить греков, но те благоразумно не вышли на открытую воду, а выстроились между Гистиайским заливом и островом Аргиро, заперев пролив, суживающийся в этом месте до 3200 м. Для этого, принимая ширину корабля с веслами в 15 м, им понадобилось всего 213 кораблей, что при наличии 324 трирем оставляло в их распоряжении свыше 110 кораблей для арьергарда, или второго ряда, и для защиты узенького пролива между маленьким островком и материком.

Персы двинулись на врага в полном порядке, но, войдя в пролив, стали мешать друг другу, ломать весла, и нарушили строй; когда они подошли достаточно близко к грекам, те по сигналу устремились на них, и по всей линии завязалась жестокая битва, во время которой обе стороны сражались одинаково храбро. В рядах греков особенно отличились афиняне, среди которых выделился Климий, отец Алкивиада. Но в силу большого численного перевеса персов грекам все-таки не удалось одержать решительной победы. Тем не менее, они удержали позицию, а персы были вынуждены вернуться на свою старую якорную стоянку.

Персидские потери превышали греческие, хотя и у греков много трирем было захвачено неприятелем вместе с командой, а половина афинских кораблей имела течь или другие аварии. Это обстоятельство делало сомнительной целесообразность пребывания флота у Артемизия, тем более, что там не имелось средств для починки судов. К тому же триаконтера, державшаяся у Фермопил, вернулась в Гистиайский залив с известием о взятии Фермопильского прохода и гибели Леонида с войском; после этого дальнейшее пребывание флота у Артемизия потеряло всякий смысл, и он вернулся через Эвбейское море в Саронический залив.

Фемистокл взял на себя командование арьергардом и должен был прикрывать отступление. На пути он делал на прибрежных скалах узких проливов бросавшиеся в глаза патриотические надписи, надеясь привлечь на свою сторону малоазийских греков.

Таким образом, флот не добился существенного успеха, открыв врагу путь к Афинам, уступив остров Эвбею и греческие берега. Тем не менее, дни у Артемизия не прошли бесполезно для флота; он выполнил свою задачу, удержавшись на своей позиции и не допустив персов к проливу. Кроме того, встреча с более сильным врагом дала возможность изучить его тактику и проверить собственные приемы, до сих пор практиковавшиеся лишь на маневрах. Греки пришли к убеждению, что персидский флот не так уже страшен. Все это впоследствии принесло свои плоды в Саламинской битве.

Фемистокл был всегда душой всех действий и обладал редкой способностью быстро осваиваться со всякими условиями и применяться к ним. С самого начала войны он предложил перенести решитльные операции с суши на море, и он же в качестве позиции флота для защиты Фермопильского прохода выбрал место в узком проливе у Гистиайского залива, куда и привел флот, оправившийся от первого испуга при появлении персов.

По его инициативе греки, держась в узком проливе и загородив его, несколько раз атаковали персов. Он же выбрал момент для начала боя по всей линии, когда наступавшие персы смешались, сталкиваясь друг с другом. Сражение третьего дня было как бы прологом к Саламинской битве. Наконец, Фемистокл принял на себя прикрытие отступления и брался за наиболее ответственные задачи.

Он воспротивился возвращению флота к Коринфскому перешейку, как на этом настаивали спартанцы, и убедил сосредоточить флот близ Афин, подвергавшихся большой опасности. Союзный совет в Истме не уступил просьбам жителей Афин и Аттики дать Ксерксу решительную битву в Беотии, собрав там все греческое войско, а скорее склонился к защите Пелопоннеса, укрепив перешеек и сосредоточив там все военные силы, что оставляло открытой всю среднюю Грецию для персов, подвигавшихся прямо на Аттику через Фокиду и Беотию, опустошавших и сжигавших все на своем пути.

В то время, как пелопоннесские корабли направлялись к Саламину, уже заранее выбранному Фемистоклом как место предстоящего сражения, он сам остался с афинскими кораблями в Фалеронском заливе и в Пирее. Со свойственной ему убедительностью, ссылаясь на решение оракула, вероятно, также не лишенное его влияния, он посоветовал афинянам довериться «деревянным стенам» (вошедшим позже в поговорку – «wooden walls») и, перейдя вместе с детьми и женами на корабли, покинуть родной город.

После того, как это было спешно сделано, и гражданское население было перевезена в Трезену и на острова Эгину и Саламин, афинский флот под начальством Фемистокла соединился с пелопоннесским. Последний, прибывший ранее, занял место в Саламинском проливе (Амбелакский залив), афинский же флот, прибывший позднее, должен был, за неимением места в бухте, удовольствоваться песчаным берегом к северу и северо-западу от города Саламина, южнее острова Георгия. К нему присоединились и другие суда, главным образом, островных государств, находившиеся до тех пор по приказанию союзного совета в гавани Трезены.

Персидские войска наводнили Аттику, заняли и опустошили неукрепленные и покинутые Афины. Укрепленный Акрополь с его святынями еще некоторое время защищался жрецами и старыми воинами, пока не был взят штурмом персами, нашедшими потайной ход. Все оставшиеся в живых были убиты, храмы разграблены и сожжены. Торжествующий Ксеркс отправил к себе на родину послов с известием об успешном выполнении задуманной им мести Афинам.

Персидский флот, узнав об оставлении греками Гистиайи, отправился туда и в продолжение трех дней разрушал и разграбил город и окрестности, а затем двинулся в Фалеронский залив.

Известие об участи Афин так подействовало на греков на Саламине, что начальники стали требовать на военном совете отступления к Коринфскому перешейку. Несамостоятельный, вечно колеблющийся Эврибиад, наверное, уступил бы, если бы не Фемистокл, которому настойчивыми увещеваниями удалось убедить Эврибиада и часть начальников в преимуществах Саламина и недостатках позиции у перешейка. Там пришлось бы сражаться в открытом море, где неприятель мог использовать свои превосходящие силы, а греки не имели никаких шансов победить в виду большой численности персов. Кроме того, в этом случае пришлось бы без сопротивления уступить персам, кроме Саламина, еще Эгину, Мегару и Кикладские острова и лишиться при этом судов этих государств в союзном флоте, который пропал бы окончательно при совместных действиях персидских армии и флота против Пелопоннеса. Словом, в этом случае погибло бы все дело обороны. При Саламине пришлось бы сражаться в узком месте, где врагу нельзя развернуться и использовать свой численный перевес; там превосходство греков в абордажном бою открывало путь к победе. Наконец, в случае, если флот оставался у Саламина, он защищал также и Пелопоннес, так как персы не решились бы напасть на него со стороны моря. Затем, занимаемая позиция защищала бы находившихся на острове афинских женщин и детей. Словом, все находилось в зависимости от судов соединенного флота.