Flota grecka pod dowództwem Spartanina Eurybiadesa liczyła nie więcej niż 300 okrętów.
Zgodnie z planem, powiadomione o zbliżaniu się wrogiej armady okręty greckie zablokowały jej szlak przy północnym przylądku Eubei w tzw. kanale Oreos. Bitwa morska rozpoczęła się dopiero w trzecim dniu starć lądowych w Termopilach i udowodniła wartość bronionej pozycji, bowiem mimo przewagi liczebnej, Persom nie udało się jej sforsowanie. Sukcesu nie zdołali jednak odnieść i Grecy, pomimo zadania nieprzyjacielowi ciężkich strat. Persów zawiodła też kolejna próba zamknięcia sił greckich w pułapce poprzez wysłanie 200 galer, które okrążając wyspę, miały zaatakować od tyłu: następna silna burza zniszczyła je już pierwszej nocy.
Trzeciego dnia doszło do drugiej bitwy obu flot, która po ciężkich walkach również nie przyniosła decydującego wyniku. W tym czasie do Greków dotarły już wieści o klęsce pod Termopilami, co skłoniło Eurybiadesa podjęcia decyzji o wycofaniu się nocą przez cieśninę Euripos na południe. Po udanym odwrocie flota sprzymierzonych skierowała się do Zatoki Sarońskiej w pobliżu Salaminy, gdzie przewidywano dalszy ciąg morskich działań wojennych.