Przy okazji doprowadził do wygnania z Aten swojego najgroźniejszego (w owym czasie) przeciwnika politycznego Arystydesa (483 lub 482 p.n.e.).
Wojna z Persją W efekcie szeroko zakrojonej akcji rozbudowy floty w momencie agresji perskiej w 480 p.n.e. Ateny dysponowały już ok. 300 okrętami (3 lata wcześniej tylko 70), przy czym wszystkie nowe okręty były nowoczesnymi trierami. Flota ateńska stała się najsilniejszą w całej Grecji i Ateny wysunęły się na pierwszy plan w wojnie z Persją. Temistokles brał udział w nierozstrzygniętej bitwie pod Artemizjonem w sierpniu 480 p.n.e. Był autorem planu ewakuacji ludności Aten na Salaminę oraz koncentracji floty ateńskiej w Zatoce Salamińskiej po klęsce pod Termopilami. Mimo że formalnie to nie on dowodził siłami greckimi w bitwie pod Salaminą, to niemal w całości jemu należy przypisać sukces w tej bitwie. Spartanie byli przeciwni walce w tym momencie z silniejszą flotą perską, zamierzając wycofać się na Peloponez, jednak on sprowokował Persów – wiedząc, że warunki sprzyjają Grekom, zawiadomił Kserksesa I przez swojego zaufanego niewolnika Skinnosa, że Hellenowie zamierzają uciec. W tej sytuacji perski władca wydał rozkaz natychmiastowego otoczenia i zniszczenia floty greckiej. Bitwa okazała się całkowitym sukcesem połączonych sił greckich.