Våren 492 f.v.t. ble en ekspedisjonsstyrke, som ble kommandert av Darius' svigersønn Mardonius, samlet, bestående av en flåte og en landhær.Mens det endelige målet var å straffe Athen og Eretria, hadde ekspedisjonen også som mål å underlegge så mange av de greske byene som mulig.Avreise fra Cilicia sendte Mardonius hæren for å marsjere til Hellespont, mens han reiste med flåten.Han seilte rundt kysten av Lilleasia til Ionia, hvor han brukte kort tid på å avskaffe tyranniene som styrte byene i Ionia.Ironisk nok, siden etableringen av demokratier hadde vært en nøkkelfaktor i det joniske opprøret, erstattet han tyranniene med demokratier. Mardonius' etablering av demokrati her kan sees på som et forsøk på å pasifisere Ionia, slik at flanken hans ble beskyttet når han rykket frem mot Hellesponten og deretter til Athen og Eretria.Derfra fortsatte flåten videre til Hellespont, og da alt var klart, fraktet landstyrkene over til Europa.Hæren marsjerte deretter gjennom Thrakia og underkastet det på nytt, siden disse landene allerede var lagt til det persiske riket i 512 fvt., under Dareios sitt felttog mot skyterne.Da de nådde Makedon, tvang perserne det til å bli en fullstendig underordnet del av det persiske riket;de hadde vært vasaller av perserne siden slutten av 600-tallet fvt, men beholdt sin generelle autonomi.I mellomtiden krysset flåten til Thasos, noe som resulterte i at Thasianerne underkastet seg perserne.Flåten rundet deretter kystlinjen så langt som til Acanthus i Chalcidice, før de forsøkte å runde odden til Athos-fjellet.Imidlertid ble de fanget i en voldsom storm, som drev dem mot kysten av Athos, og ødela (ifølge Herodotus) 300 skip, med tap av 20 000 mann.Deretter, mens hæren holdt leir i Makedon, startet Brygierne, en lokal thrakisk stamme, et nattraid mot den persiske leiren, drepte mange av perserne og såret Mardonius.Til tross for skaden sørget Mardonius for at brygerne ble beseiret og underkuet, før han førte hæren sin tilbake til Hellesponten;restene av marinen trakk seg også tilbake til Asia.Selv om denne kampanjen endte berømmelig, var landtilgangene til Hellas sikret, og grekerne hadde uten tvil blitt gjort oppmerksomme på Darius' intensjoner for dem.