Расстояние между греками и персами составляло не менее 8 стадий [57] (около 1,5 километров). Мильтиад выстроил своё войско в боевом порядке — на правом фланге расположились афиняне под командованием Каллимаха, на левом — платейцы, в центре находились граждане из фил Леонтиды и Антиохиды под командованием Фемистокла и Аристида [35][58]. Боевая линия эллинов оказалась равной по ширине персидской, однако её центр составлял всего несколько рядов в глубину. Именно в центре войско греков было слабее всего. На флангах боевая линия была выстроена значительно плотнее [57].
После построения греки начали наступление. Согласно Геродоту, все 8 стадиев они пробежали [57]. Современные исследователи подчёркивают невозможность такого наступления для тяжеловооружённых воинов без нарушения боевого порядка [59]. Делается предположение, что первую часть пути афиняне и платейцы маршем и лишь после достижения расстояния, когда до них стали долетать вражеские стрелы (около 200 м), устремились бегом [. Для персов нападение стало неожиданным. Как подчёркивает Геродот
После построения греки начали наступление. Согласно Геродоту, все 8 стадиев они пробежали [57]. Современные исследователи подчёркивают невозможность такого наступления для тяжеловооружённых воинов без нарушения боевого порядка [59]. Делается предположение, что первую часть пути афиняне и платейцы маршем и лишь после достижения расстояния, когда до них стали долетать вражеские стрелы (около 200 м), устремились бегом [. Для персов нападение стало неожиданным. Как подчёркивает Геродот