Фемистокл написал Ксерксу о том, что греческий флот готов к предательской капитуляции. С помощью этой хитрости удалось завлечь персидский флот в узкий пролив, где его количественное превосходство было сведено на нет. Уловка оказалась тем более успешной, что прошлый опыт делал письмо весьма правдоподобным. Действительно, подоплекой письма была боязнь Фемистокла, что союзные пелопоннесские полководцы отступят от Саламина, как они предлагали на военном совете, и тем самым вынудят афинский флот принять бой в одиночку или дадут персам возможность использовать свое количественное превосходство в открытом море.

В персидском лагере только один человек выступил против решения Ксеркса немедленно начать сражение. Это была царица Галикарнаса Артемисия, настаивавшая на принятии другого плана. Она предлагала воздержаться от сражения, а вместо этого во взаимодействии с персидскими сухопутными силами выступить против п-ва Пелопоннес. Она утверждала, что пелопоннесские корабли в ответ на такую угрозу уйдут в свои порты и тем самым вызовут развал греческого флота. По-видимому, ее предположение было хорошо обоснованным, так же как и тревога Фемистокла, и корабли ушли бы на следующее же утро, если бы персидские галеры не блокировали выходы, намереваясь произвести атаку.

Однако атака начала принимать очень невыгодный оборот для персов из-за отхода греческих кораблей, которые действовали в качестве приманки, вынуждая основные силы противника произвести удар по пустому месту. Когда атаковавшие суда персов двинулись в узкие проливы, греческие галеры отошли назад. Чтобы догнать, их, персидские галеры были вынуждены увеличить скорость движения и в результате сгрудились, дав возможность греческим галерам нанести контрудар во фланг.

По-видимому, в течение последующих семидесяти лет боязнь удара Афин по коммуникациям удерживала персов от повторения вторжения в Грецию. Это подтверждается тем, что вскоре после разгрома афинского флота в Сиракузах снова возникла такая угроза.