Slaget ved Marathon (490 f.Kr.) var kulminasjonen av kong Dareios I av Persias første alvorlige forsøk på å erobre de gjenstående greske bystatene. Dareios ønsket å legge dem til det persiske riket og på den måten sikre sin svakeste del av sin vestlige grense. Det meste som vites om dette slaget kommer fra Herodot.
Dareios sendte først Mardonios i 492 f.Kr. over land til Europa for å styrke Persias kontroll over Thrakia og Makedonia som hadde blitt svekket av det joniske opprøret. Selv om han lyktes, forsvant nesten hele hans styrke i en storm utenfor Athos, og de resterende styrkene ble tvunget til å returnere til Asia. I 490 ble Datis og Artafernes sendt på en maritim ekspedisjon for å underlegge seg Kykladene i Egeerhavet og for å straffe Eretria og Athen for deres deltagelse i det joniske opprøret. Eretria ble beleiret og falt før flåten ankret opp i Marathonbukta og styrken gikk i land. Der ble perserne beseiret av en liten styrke av athenske og plataiaiske hoplitter, til tross for deres tallmessige overlegenhet. Det lange løpet til budbringeren som overbrakte nyheten om seieren til Athen ble inspirasjonen for løpsdistansen maraton som ble arrangert for første gang i sommer-OL 1896.
Historiske kilder Hovedkilden for slaget kommer fra Herodot, som beskriver hendelsene i bok VI, paragraf 102–117. Han ble imidlertid født noen få år etter slaget, og det er antatt at han skrev sin bok etter Kalliasfreden (449/448 f.Kr.). I sin karakteristiske stil broderer han sin beretning med de følgende eventyrlige hendelsene, som han anslo som avgjørende i slaget: Guden Pan viser seg for Pheidippides mens han var på vei til Sparta for å be om hjelp; Hippias har en drøm som forutser persernes katastrofe, og atheneren Epizelos blir blindet av et gjenferd under slaget. Alle andre utfyllende, viktige historiske kilder stammer fra senere tider. Pausanias gir viktig informasjon om slagets siste fase (forfølgelsen). Ordboken Suda, fra det 10. århundrets Østromerriket, tok vare på informasjon fra kilder som nå er tapt, som Eforos, viss overlevende fragmenter utgjør en viktig beretning.
Bakgrunn Hippias, tyrannen i Athen, ble utvist i 511 f.Kr. av sitt folk, med hjelp av Kleomenes I, kongen av Sparta. Han flyktet til Sardis, til hoffet til den nærmeste persiske satrapen, Artafernes, og lovet perserne kontroll over Athen dersom de gjeninnsatte ham. Da athenerne krevde at han skulle utvises, foreslo satrapen at de burde gjeninnsette ham. Dette svaret fikk Athen til å regne seg som i krig med perserne, og de støttet byene som deltok i det joniske opprøret med 20 båter. Under opprøret flyktet antagelig Hippias til kong Dareios' hoff.
Selv om assistansen, som Athen og Eretria sendte, ikke var særlig effektiv, alarmerte det Dareios. Etter at det joniske opprøret (499–494 f.Kr.) ble slått ned, var han opptatt av å legge under seg grekerne og straffe dem for deres del i opprøret. I 492 f.Kr. sendte Dareios en hær under sin svigersønn, Mardonios, til Hellas. Denne hæren erobret Thrakia og fikk Aleksander I av Makedonia til igjen å underkaste seg Persia. Men i forsøket på å rykke inn i Hellas, ble mesteparten av flåten ødelagt i en storm utenfor Athos, og Mardonius måtte flykte til Asia. Angrep fra thrakiske stammer påførte den tilbaketrekkende hæren skader.
Dareios fikk høre av Hippias at alkmaeonidene, en mektig athensk familie, var motstandere av Miltiades den yngre, som på den tiden var den fremste politikeren i Athen. Mens de ikke var klar for å hjelpe til med å gjeninnsette Hippias (de hadde hjulpet til med å fjerne ham), trodde de antagelig at en persisk seier var uunngåelig og ønsket å sikre seg en bedre posisjon i det nye politiske regimet som ville følge den persiske erobringen av Athen. Dareios ønsket å dra fordel av denne situasjonen, ved å erobre Athen, noe som ville isolere Sparta og, ved å gi ham de resterende grekerne i Egeerhavet, konsolidere hans kontroll over Jonia. For at atenerne skulle gjøre opprør, måtte to ting skje; befolkningen måtte oppmuntres til å gjøre opprør og den athenske hæren måtte forlate Athen slik at den ikke kunne knuse opprøret.
Dareios bestemte seg for å sende en ren maritim ekspedisjon, ledet av Artafernes, sønn av satrapen i Sardis, og Datis, en medisk admiral (Mardonius ble skadet i det forrige angrepet), for å straffe Naxos på grunn av deres motstand mot det persiske angrepet i 499. Et angrep som førte til det joniske opprøret. Ekspedisjonen skulle tvinge Eretria og Athen til å underlegge seg den store kongen eller bli ødelagt.
Styrkenes størrelse right|thumb|330px|Moderne tegning av en falanks. Hoplittene var ikke likt utrustet siden hver soldat måtte kjøpe sine egne våpen og dekorere dem slik han ønsket.
Ifølge Herodot bestod flåten som Dareios sendte, av 600 triremer, mens det ifølge Cornelius Nepos bare ble sendt 500. De historiske kildene avslører ikke hvor mange transportskip som fulgte dem, dersom det var noen i det hele tatt. Ifølge Herodot fulgte 3000 transportskip de 1207 krigsskipene under Xerxes' invasjon i 480 f.Kr. Livio Catullo Stecchini anslår hele flåten til å ha bestått av 600 skip totalt: 300 triremer og 300 transportskip , mens Peter Green sier at der var 200 triremer og 400 transportskip. Ti år tidligere mislyktes 200 triremer i å kue Naxos, derfor er 200 eller 300 triremer muligens en for liten styrke for alle tre målene.
Herodot anslår ikke størrelsen på noen av arméene. Han sier at den persiske hæren var et «stort infanteri som var tettpakket». Blant de antikke kildene sier Simonides, som var nesten samtidig med slaget, at styrken i felttoget bestod av 200 000 menn, mens en senere forfatter, den romerske Cornelius Nepos, anslår styrken til 200 000 infanterister og 10 000 kavalerister. Av disse kjempet bare 100 000 i slaget, mens resten gikk om bord i flåten som rundet Kapp Sounion. Plutark og Pausanias oppgir begge antallet, uavhengig av hverandre, til 300 000, slik også ordboken Suda gjør. Platon og Lysias anslår styrken til 500 000, mens Justinus sier 600 000.
Moderne historikere har også kommet med forskjellige anslag. Kampuris har bemerket at dersom de 600 skipene var krigsskip, og ikke transportskip, med 30 epibates–soldater i hvert skip, bestod styrken av 18 000 epibates. Epibates var soldater som forsvarte skipene fra bordingsstyrker under sjøslag. Disse var typiske for persiske skip etter slaget ved Lade. Skipene under invasjonen til Xerxes hadde 30 epibates. Men siden flåten hadde transportskip, må de i det minste ha transportert det persiske kavaleriet. Herodot hevder at kavaleriet ble fraktet i triremene. Den persiske flåte hadde skip som var laget for slike formål, og ifølge Eforos støttet 800 transportskip Xerxes' invasjon ti år senere. Anslag for kavaleriet ligger vanligvis mellom 1000 og 3000, selv om Cornelius Nepos oppgir 10 000.
Andre moderne historikere har foreslått andre tall for infanteriet. Kleanthis Sandayiosis snakker om mellom 60 000 og 100 000 persiske soldater. Christian Meier mener det var over 90 000 stridende soldater, Peter Green 80 000 inkludert roerne og Stecchini tror der var 60 000 persiske soldater i Marathon. Bussolt og Gustave Glotz snakker om 50 000 persiske stridende, general Dimitrios Gedeon tror der var 48 000 soldater, mens How og Wells anslår at 40 000 persere gikk i land ved Marathon og Bengtson tror de ikke var mer enn 20 000 persere. Forskere som hevder et relativt lite antall persiske styrker hevder at hæren ikke kunne ha vært så stor på grunn av plassmangel i skipene, noe som forkastes av forskere som taler for stort antall. Deres motargument hevder at dersom den persiske hæren var liten, kunne eretrierne sammen med athenerne og plataiaiene ha stilt like store styrker og muligens ha foretrukket et slag utenfor Eretria. Naxos alene kunne stille med «8000 skjold» i 500 f.Kr. og med denne styrken lyktes de i å forsvare seg mot de 200 persiske skipenes invasjon ti år tidligere.
Størrelsen på den athenske hæren er et annet emne i debatten. Noen nylige historikere har anslått antallet til rundt 7000–8000, mens andre foretrekker 10 000. Pausanias anslår at den ikke oversteg 9000, mens Justinus og Cornelius Nepos begge sier at antallet athenere var 10 000. Herodot forteller at i slaget ved Plataiai elleve år senere sendte athenerne 8000 hoplitter mens andre samtidig var opptatt som epibates i flåten som senere kjempet i slaget ved Mykale. Pausanias bemerker at slaver ble satt fri i bytte mot militærtjeneste. Det er også mulig at metoiker, ikke–athenske grekere som bodde i Athen, ble innkalt siden de hadde militære forpliktelser til Athen i nødstilfeller som f.eks. i 460 f.Kr. Men for Marathon nevnes dette ikke i noen av de overlevende kildene, og deres antall i Athen var ikke så betydelig som de ble senere i århundret da Athen ble leder for det athenske sjøforbundet.
Athen på den tiden kunne også ha stilt med minst fire ganger denne styrken dersom de hadde valgt å også sende de lette styrkene som bestod av lavere klasser, for ti år senere i slaget ved Salamis hadde Athen en flåte på 180 triremer som var bemannet med 32 000 roere, samtidig som de hadde mistet rundt 60 skip i det tidligere slaget ved Artemisium. Det har blitt spekulert på hvorfor dette ikke skjedde. Kampouris, blant andre, bemerker at politisk sett var de lavere klassene uforutsigbare. Etter at det joniske opprøret hadde vist at tyrannene var generelt uforutsigbare for det persiske riket, forandret Artafernes i 494 f.Kr. regimet til de joniske bystatene fra tyranni til demokrati, dermed satte de et eksempel som senere ble kopiert av den andre athenske allianse og Aleksander den store, blant andre. Der hvilte makten på de fattige, mens den persiske hæren var til stede for å forhindre trekk som truet persisk posisjon. Noen av de fattige som husket Peisistratos godt, siden han hadde gitt dem jobber, håpet antagelig på persisk seier og endring i regimet for å få mer makt. Dette er en av grunnene til at Hippias beordret landgangen i Marathon hvor den store majoriteten av de lokale innbyggerne var fra disse sosiale klassene. På den andre siden håpet den persiske hæren på en intern revolusjon i Athen slik at de ville få en enkel seier slik som i Eretria.
Datis' og Artafernes' ekspedisjon før Marathon right|thumb|400px|Kart over perserkrigene. Datis' og Artafernes' ekspedisjon er den brune linjen, gult er persiske vasaller, grå er nøytrale stater og oransje er fiender av grekerne. Etter et år med forberedelser samlet ekspedisjonsstyrken seg først ved Kilikia våren 490 f.Kr. Hæren bordet de persiske transportskipene, eskortert av flåten, og seilte til Samos og derfra til Naxos. Etter et resultatløst felttog der (naxianerne flyktet til fjellene på øya og perserne ble herrer i en forlatt by), seilte flåten først gjennom Kykladene og nådde Karystos på den sørlige kysten av Euboea som raskt overgav seg. Derfra seilte de opp den euboiske kanalen til Eretria hvor deres mål ble klart for grekerne.
Eretianerne sendte en beskjed til Aten med bønn om hjelp. Atenerne aksepterte, men innså at de trengte mer hjelp. De sendte kuréren Pheidippides til spartanerne og antagelig budbringere til andre byer. Spartanerne bestemte seg for å hjelpe ifølge Herodot, men siden de var overtroiske sa de at de ikke kunne gå til krig før Karneia endte ved fullmånen 9. september. Noen moderne historikere hevder at spartanerne tok avgårde så sent på grunn av en helotrevolusjon og hevder at dette var tidspunktet for revolusjonen som nevnes av Platon.