盡管雅典和斯巴達是死敵，但在外敵入侵時，斯巴達還是會和雅典並肩作戰。
公元前490年，波斯帝國率軍5萬入侵希臘，在雅典東北的馬拉鬆平原登陸，雅典動員1萬士兵迎戰，同時向斯巴達求援，斯巴達同意出兵，但要等到月圓時候才能出兵，可波斯人不等啊，好在雅典軍隊占據有利地形，以少勝多，擊敗波斯帝國。在馬拉鬆大戰勝利後，一名叫Pheidippides的士兵跑了42公裏到雅典，報捷後即倒地身亡，這就是馬拉鬆長跑的由來。
公元前480年，波斯帝國再次發兵10萬及戰船近千艘。這次雅典率領各城邦迎戰，斯巴達也派兵支援。斯巴達王列奧尼達，Leonidas，親率300斯巴達精兵和其他城邦7000士兵防守希臘的第一道防線，溫泉關，麵對波斯10萬大軍毫無懼色，波斯大軍猛攻2天也未能突破。但第3天，有希臘人叛變，帶著波斯大軍從小路繞到溫泉關後麵。Leonidas知道無法抵禦，下令讓希臘聯軍撤退，自己率領斯巴達300士兵斷後。死守溫泉關，最後全部陣亡。這就是斯巴達300勇士的故事。雖然戰敗，這一戰給希臘聯軍爭取了寶貴的時間，等波斯人攻到雅典時，雅典已是一座空城。希臘聯軍暫時避其鋒芒，集中兵力，雅典聯合艦隊300艘戰船與波斯艦隊600艘戰船在薩拉米斯海峽決戰，以損失40艘戰船的代價擊沉波斯200艘並俘獲50艘，波斯艦隊傷亡過萬，逃離戰場。波斯陸軍怕後路被斷，倉皇逃回國。希臘聯邦取得了第二次波希戰爭的勝利
公元前479年，波斯再次出兵5萬進攻希臘，斯巴達王統帥3萬聯軍在普拉提亞決戰（Battle of Plataea）擊敗波斯大軍，同日希臘艦隊也擊敗波斯艦隊，取得第三次波希戰爭的勝利。
此後波斯帝國再也沒有力量入侵希臘了，被迫退居守勢。以雅典為首的希臘則逐漸轉入進攻，並乘機擴張海上勢力，建立雅典在愛琴海域的霸權。
