Изгнание персов с территории Греции не означало конца войны. Она продолжалась, но уже в ином общеполитическом контексте, который определялся тремя основными событиями: отходом спартанцев от военных действий, созданием Делосского союза (симмахии) и переходом руководства к Афинам.
Разгром персов при Платеях и Микале, помимо чисто военного аспекта, имел еще и значительные моральные последствия. Персы окончательно лишились ореола непобедимости, что придало смелости их противникам. Греки перешли в наступление. Военные действия успешно развертываются на севере Эгеиды, в Пропонтиде и у берегов Фракии, где оставались еще персидские силы. Официальный лозунг войны этого этапа — «отмщение варварам». Помимо старых членов союза, в военных действиях принимали участие и островные полисы, отпавшие от Ахеменидов. Руководство союзными силами по-прежнему осуществляли спартанцы, однако вскоре Спарта отходит от военных действий. В Спарте разразился серьезный политический кризис, вызванный необходимостью определить основное направление внешней политики полиса в новых условиях. Часть руководителей Спарты (во главе с Павсанием — победителем при Платеях) стояла за продолжение войны и создание собственного флота (поскольку, опираясь только на сухопутные силы, невозможно было успешно вести войну в Эгеиде и Малой Азии). Эта программа сочеталась с амбициями самого Павсания, стремившегося, вероятно, установить режим личной власти. «Традиционалисты» же полагали, что Спарта не может позволить себе значительного отвлечения сил для «заморской» политики. Опасность восстания илотов и брожения среди союзников были слишком реальной угрозой, чтобы Спарта могла думать о «великодержавной» внешней политике. Большинство в народном собрании поддержало «традиционалистов», и Павсаний был устранен с политической арены.
Полисы, решившие продолжить войну, в 478/7 г. собрались на о. Делосе и учредили новый союз, руководителем которого стали Афины — наиболее мощный среди союзников полис, обладавший самым большим флотом. Этот союз обычно называют Делосской симмахией, позднее — Афинским морским союзом (о нем см. ниже). По решению союзников создается общая военная казна, куда каждому вменялось вносить определенную сумму (форос). Первую раскладку фороса произвел афинский политический деятель Аристид, известный своим бескорыстием и справедливостью.
В Афинах в эти же годы был изгнан остракизмом самый популярный лидер первого периода войны — Фемистокл. Наибольшим влиянием пользуются деятели аристократического происхождения и умонастроения — Аристид (вскоре умерший) и особенно сын Мильтиада Кимон, способный и энергичный полководец. Как истинный представитель земледельческой знати, он отличался лаконофильством — чертой, характерной для идеологии аристократии. Спартанские порядки представлялись ему идеалом, отсюда стремление к союзу со Спартой. И хотя демос не сочувствовал подобным идеям, популярность Кимона как удачливого полководца была велика. По свидетельству древних, он «не обладал даром изощренного аттического красноречия, но в характере его было много благородного и искреннего и по своему душевному складу муж этот был скорее пелопоннесец. «И груб и прост, но в подвигах велик» — так характеризовал Кимона Плутарх в его биографии (IV). В лице Аристида и Кимона афинская аристократия активно включилась в дело создания морской мощи своего полиса и расширения сферы господства Афин.
Основные театры военных действий — по-прежнему север Эгеиды и Малая Азия. Афины, крайне заинтересованные в морском пути, ведущем в бассейн Черного моря, стремятся обеспечить себе опорные пункты на этом пути (Пропонтида, побережье Фракии, Эвбея). Кроме того, во Фракии (в районе Пангея) имелись богатые золотые рудники, весьма привлекавшие афинян. Полисы Пропонтиды и территории на Фракийском побережье переходят под контроль союза. Малоазийские города также все более оказывались в сфере Делосской симмахии. Попытка персов остановить экспансию Афин окончилась для них катастрофой у Евримедонта (южное побережье Малой Азии), где в 468 г. союзники под командованием Кимона разгромили одновременно большой флот персов (до 200 триер) и сухопутную армию. Практически все малоазийские города на долгий срок оказались включенными в Делосский союз независимо от их желания. Персы отказались от попыток восстановить свою власть над ними и в дальнейшем проводили оборонительную стратегию.
На первом этапе своего существования Делосский союз не задевал непосредственно интересов Спарты, и она оставалась в значительной мере индифферентной к его деятельности. Однако постепенно рост могущества Афин стал вызывать беспокойство Спарты, и следующий этап внешнеполитической истории эллинского мира характеризуется ухудшением отношений между ними. Это обострение объясняется не только внешнеполитическими причинами, но и влиянием внутриполитических факторов, прежде всего ростом демократического движения в Элладе. Постепенно происходит поляризация политических сил: демократические полисы все больше стремятся опереться на Афины, аристократические — на Спарту. Однако неоднократные внутренние перевороты в ряде городов приводят часто к переориентациям в их внешней политике и делают картину политического развития в целом крайне противоречивой и сложной.
Первые признаки нарождающегося конфликта проявились во время восстания о. Фасоса против власти Афин в 465 г. Спарта, к которой фасосцы обратились за помощью, готова была поддержать их вторжением в Аттику, но этому помешало непредвиденное событие: в Пелопоннесе произошло грандиозное землетрясение. Воспользовавшись всеобщим замешательством, восстали илоты. В самой Лаконике восстание быстро подавили, но в Мессении война приняла затяжной характер. Не решаясь встретиться с фалангой спартиатов в открытом поле, мессеняне укрепились в горном массиве Итома. Положение стало столь серьезным, что Спарта вынуждена была обратиться за помощью к ряду полисов, в том числе и к Афинам. В Афинах к призыву Спарты отнеслись без энтузиазма, и только Кимон, опираясь на свой огромный авторитет, смог убедить народное собрание послать 4000 гоплитов. Но Итому взять не удалось, спартанцы обвинили афинян в сговоре с мятежниками и в грубой форме отказались от помощи Афин. Это полностью подорвало авторитет Кимона — признанного лидера аристократической группировки, под руководством которого успешно действовал союзный флот.