但大流士一世最终还是没能完成征服希腊的心愿。在第四年的时候，埃及发生了叛乱，使三征希腊的计划没有实行。当终于可以腾出手来操持此事时，大流士一世却到死神那报到去了。他死了以后，其子薛西斯登上王位。薛西斯为了实现父亲的遗愿发誓要踏平雅典。于是，他开始着手安排三征希腊的具体工作。薛西斯在父亲原来扩军备战的基础上再扩充兵员、建造舰只、筹集军粮等等。

最绝的是，薛西斯还下令在赫勒斯滂海峡用674条大船连成了两座浮桥，供波斯行军之用。架设桥梁的过程并不顺利。当腓尼基人和埃及人刚刚架设起两座桥梁的时候，一阵强烈暴风顷刻就把工程摧毁了，于是他们不得不从头再来。这一次，他们在黑海的一面把360只50桨舰船和三列桨舰船连结起来，而在另一面把314只50桨舰船和三列桨舰船连结起来。把船只这样连结起来之后，他们便投下了非常巨大的锚，其目的就是为了顶住飓风。当"桥"这样架起来以后，他们便在桥上铺设木板和绳索。依次弄好后，他们又拿来树枝铺到桥面上。最后就是铺上土，并且压结实了。这座桥的两旁还安设了栅栏，这样一来，过桥的驮畜和马匹则不会因看到海而受惊。试想，以当时的技术条件而言，能架设如此大跨度的桥梁实属不易。

在波斯积极备战的同时，希腊也在积极备战。

两次波斯的远征，让雅典深深意识到海军的重要性。雅典将军铁米司托克列斯对此就感触颇深，他极力劝说雅典人，希望能用银矿收入来组建一支有200艘三列桨战舰的舰队。而另一方面，除了雅典和斯巴达外，另外31个不愿臣服波斯的城邦也消除了彼此间的芥蒂，联合起来一致对外，并于公元前481年结成了以斯巴达为首的联盟。尽管如此，希腊联军在数量上还是没有办法和波斯帝国相比，陆军仅有11万人，战舰仅有400艘。

从双方积极备战的态度就不难想象，第三次波斯与希腊的交锋将会异常激烈和艰苦。

公元前480年，薛西斯率领他的大军向赫勒斯滂海峡进军。此番波斯远征军的阵容之庞大是前两次所不能比的。据史料记载，当时波斯水师浩浩荡荡地行进，遮没了整个赫勒斯滂海峡，而沿途海滨地区也挤满了波斯大军。

当波斯军队水陆并进时，希腊联军也开始商讨应对之策。鉴于波斯大军的来势汹汹，希腊联军的当务之急自然是拿出好的防御计划和敲定设防地点。经过一番商议，希腊联军决定选择温泉关作为设防要地。这里具备隘口和狭窄海面两个要素，既符合寡兵易守的现状，又制约着敌方，令其无法利用兵力与骑兵兵种的优势，可谓两全其美。另外，吸取上一次征战中波斯的优卑亚岛战略，这一次希腊联军派海军驻守在该岛北端的阿特米西海角。希腊联军的陆军由斯巴达王李奥尼达率领，约有七八千人，而希腊海军则有324艘三列桨战舰、9艘50桨战舰。希腊的海陆两军相距并不远，意在形成一道海陆防线。