Temistokles tymczasem jeszcze zwlekał. I dopiero gdy wiatr wzmógł się na tyle, że wysokie burty okrętów fenickich zaczęły ustawiać się bokiem do jego eskadry, dał rozkaz do ataku. Te jednostki pierwszego rzutu Fenicjan, które nie zostały staranowane lub zdobyte w ręcznej walce, rozbijały się na skałach attyckiego wybrzeża. Najwytrwalszy opór głównym siłom greckim, uderzającym z boku na całkowicie zdezorientowanego przeciwnika, stawili Jonowie; nim ulegli, zdołali zatopić co najmniej 8 trier helleńskich. Jednak Grecy mieli za sobą pierwszy sukces (Ariabignes poległ na samym początku starcia, innych wodzów swej armady Kserkses kazał ściąć, Artemizja i eskadra egipska uciekli), a Persom zabrakło woli walki. I gdy wiatr zmienił wreszcie kierunek na południowy, większość floty postawiła żagleDo bitwy w tamtych czasach żagle zwijano, a maszty chowano pod pokład. uciekając w stronę Faleronu. Ścigały je greckie triery, taranując lub łamiąc wiosła powolniejszych jednostek.