還有兩條防禦線可以考慮：在溫泉關狹窄的海岸線上，艦隊守住臨近的北優卑亞海峽；或者科林斯地峽的陸軍配合薩拉米斯的海軍守住通往薩拉米斯的道路。反對第二防線是因為這意味著放棄阿提卡，反對第一防線是因為這反映了伯羅奔尼撒人隻為自己戰鬥的本性。這時的情形顯然進退兩難，最後還是選擇了溫泉關。繼承自殺兄長王位的李奧尼達(Leonidas)，帶著一小隊伯羅奔尼撒武裝來到北部，其中包括360名“平等人”——帶著全力增援的空口許諾，以及從一些鄰邦召集來的誌願部隊，還有400名更像是人質的忒拜武裝，據守狹窄的通道。艦隊則駐紮在阿提密西安(Artemisium)。
希羅多德沒能說清楚波斯軍隊到達後，希臘軍隊在陸上和海上的整體運轉情況，我們也說不清。但是陸軍和海軍是相互依存的。海軍主要是雅典人，隻承擔保護軍隊的責任，或許還有測試新艦船的任務。他們的統帥必定已經知道，對手來自腓尼基和亞洲地區，艦船更快、海員更熟練。帶著幾分混亂和些許慌張，據說還得到了“神靈”的大力相助，這兩個目的都得以實現。雖然大規模的海軍戰鬥對戰局沒有決定性影響，但仍然鼓舞人心。同時，風暴使得波斯人在南進的途中減員不少，當薛西斯派遣一支約200艘戰艦的分隊去包圍優卑亞並從後麵襲擊希臘人時，又因遭遇風暴損失更多。因此希羅多德說，“神靈”正在做最好的事情，將交戰雙方的力量扯平了。
李奧尼達的部隊在溫泉關進行了兩天激烈的戰鬥，抵抗了薛西斯所能派出的最好的軍隊。但是第三天，波斯人發現了一條防守薄弱的山道，繞到了李奧尼達背後。大部分希臘人被撤回，但是李奧尼達和他著名的300勇士，以及擁有同樣聲譽的特斯派亞人(Thespiae)留下來了，忒拜人也留下了——但這並非他們所願。除了投降的忒拜人，所有人都壯烈戰死。這幾乎算得上一場勝利。