Персы отступили и заперлись в укрепленном лагере. Спартанцы, первыми подошедшие к нему, оказались совершенно беспомощными, так как они не умели брать крепостей. С приходом афинян началась жестокая и продолжительная борьба за деревянные укрепления. Афинянам удалось взойти на стену и сделать пролом в ней. Первыми проникли в крепость тагейцы, которые разграбили шатер Мардония. После этого остатки персидского войска бежали к Геллеспонту.
Греки не щадили врагов, поэтому уцелело всего 3 тысячи персов, не считая 40 тысяч воинов, покинувших поле битвы в самом начале сражения. (Харботл Т. Битвы мировой истории. М., 1993. С. 358.). Павсаний приказал собрать трофеи, выделил значительную часть храмам, а остальное — золото, серебро, персидских наложниц, вьючных животных — разделил между воинами. Жители Платей, храбро сражавшиеся в этой битве, получили приз; их территория была поставлена под особую защиту всех эллинов.
Победа при Платеях ликвидировала угрозу вторжения персов в Грецию, стратегическая инициатива перешла к грекам, хотя отдельные столкновения продолжались до 449 года, когда был заключен Каллиев мир. Персидская деспотия вынуждена была отказаться от господства в Эгейском море, Геллеспонте и Босфоре и признать независимость греческих полисов в Малой Азии. Несмотря на ожесточенную борьбу между отдельными греческими городами пред лицом персидской опасности в ведущих государствах Греции верх взяли патриотизм и стремление к свободе. Это и обеспечило грекам решительную и бесповоротную победу.
Морское сражение при Аргинусских островах (406 год до н. э.)