Афины еще держались, но после сицилийской катастрофы от них отпали многие союзники: острова Хиос, Лесбос, малоазийский Милет и др. По совету Алкивиада спартанцы в 413 году возвели укрепленный лагерь в Декелее, в 20 км от Афин, и повели блокаду города. В результате постоянных неприятельских набегов оказалось подорвано сельское хозяйство Аттики.

Основные силы афинского флота были направлены к Самосу, чтобы предотвратить переход на сторону противника полисов этого острова. Пелопоннесский же флот укрепился в Милете. Спартанцы заключили договор с персидским сатрапом Тиссаферном, признав суверенитет персов над малоазийскими греками. Персы же предоставили спартанцам субсидии на содержание флота. Пелопоннесский флот был усилен также эскадрами ионийских греков. Противостояние у Самоса было прервано в 411 году олигархическим переворотом в Афинах. Власть перешла к Совету четырехсот, избираемому только 5 тысячами наиболее богатых граждан. Олигархи попытались достичь соглашения со Спартой на основе Никиева мира. Однако спартанцы настаивали на полном отказе Афин от гегемонии на море. В это время афиняне потерпели поражение у Эретрии. Спартанцы заняли Эвбею, которая была богаче Аттики. Правительство четырехсот пало, и власть перешла к Ферамену, выражавшему интересы 5 тысяч наиболее состоятельных граждан. Одновременно Алкивиад перешел на сторону Афин, возглавил флот у Самоса. Ему удалось заручиться поддержкой персов и одержать несколько побед над пелопоннесским флотом. Благодаря этому удалось вновь наладить подвоз хлеба в Афины из греческих колоний на берегах Черного моря. В 407 году Алкивиад вернулся в Афины во главе флота из 200 триер с богатой добычей и пленными. Его сделали стратегом-автократором с неограниченной властью. Но править Алквиаду пришлось недолго.

Персы, обеспокоенные успехами афинян, предоставили новые субсидии спартанцам. Спартанский наварх Лисандр смог нанести поражение афинскому флоту у мыса Нетия. После этого Алквиада изгнали из Афин.

В следующем, 406 году, афиняне одержали свою последнюю крупную победу. Пелопоннесский флот был разгромлен у Аргинусских островах, а его начальник Калликратид, сменивший Лисандра, погиб. В начале боя афинский стратег Конон столкнулся у Лесбоса с основными силами спартанского флота и, потеряв 30 триер, укрылся в Митиленской гавани. Ему на выручку двинулись ПО афинских триер, подкрепленные 40 триерами союзников. У Калликратида было 170 триер, из которых 50 он оставил для блокады Митилены, а остальные двинул навстречу афинскому флоту у Аргинусских островов. Перевес афинян в 30 триер оказался решающим. К тому же флагманский корабль Калликратида был захвачен противником в самом начале битвы, что нарушило управление пелопоннесским флотом. Спартанцы потеряли 77 кораблей, а афиняне — только 25. Однако поднявшаяся буря не позволила похоронить погибших в соответствии с установленным обычаем. За это шесть афинских военачальников во главе с командующим флотом Фрасиллом были казнены.

С персидской помощью спартанцы восстановили флот и в 405 году разгромили афинян в морском сражении при Эгоспотамах в Гелеспонтском проливе. Перед этим Лисандр, благодаря персидским деньгам, вдвое повысил жалованье своим матросам и объявил, что такое же жалованье будут получать афинские гребцы, если перейдут к нему на службу. Это вызвало массовое дезертирство из афинских рядов.

В битве при устье реки Эгоспотамы афинским флотом в 180 триер командовал Конон, спартанским в 170 триер — Лисандр. В течение пяти дней оба флота, выстроившись в линию, стояли друг против друга, не вступая в бой. На шестой день Лисандр, выждав момент, когда неприятельские экипажи сошли на берег, чтобы пополнить запасы воды и пищи, атаковал. Одновременно на суше из-за Эгоспотамы внезапно перешла в наступление спартанская пехота. Спастись сумели только 9 триер под командой Конона, на которые успели сесть все гребцы. Суда же с неполным составом гребцов не могли маневрировать и стали легкой добычей спартанцев. Им досталась 171 триера и 3 тысячи пленных, которые были немедленно казнены.

Афины были осаждены, на этот раз не только с суши, но и с моря. В апреле 404 года голод вынудил афинян капитулировать. «Длинные стены» были срыты, а остатки афинского флота уничтожены. Афинам было разрешено иметь только 12 небольших судов для охраны Пирейской гавани. Гегемония в Греции перешла к Спарте. В Афинах под ее давлением было установлено олигархическое правление «комиссии тридцати», названной в народе «тридцатью тиранами». Их возглавлял философ Критий — ученик великого Сократа. Но уже в 403 году блок демократов и умеренных олигархов, поддержанный Спартой, низверг «тиранию тридцати». Критий был убит, а Афины уже никогда не смогли возродить свое былое значение. Спартанцы же продолжили военные действия в Малой Азии, стремясь поставить под свой контроль местных греков. Однако спартанская гегемония длилась только три десятилетия. В 371 году в битве при Левктрах спартанцы и их пелопоннесские союзники были разбиты фиванцами во главе с полководцем Эпаминондом, впервые применившим новый строй фаланги — косой клин. В рамках этого строя левое крыло фаланги стало наиболее мощным — глубиной до 50 рядов, за счет ослабления центра и правого крыла. Благодаря этому удавалось легко прорвать фронт неприятельской фаланги. В дальнейшем фалангу с «косым клином» заимствовали македоняне.

Поражение Афин в Пелопоннесской войне во многом было предопределено ставкой Перикла и большинства его преемников на стратегию измора. Поскольку Спарта была слабее Афин в торговом и финансовом отношении и обладала менее многочисленным флотом, афиняне рассчитывали, что лакедемоняне не выдержат затяжной борьбы и если не капитулируют, то, по крайней мере, откажутся от претензий на первенство среди греческих полисов. Однако просчет заключался в том, что возвышения Афин, которые объективно были сильнее Спарты, не желала Персия, видя в них наиболее опасного соперника. Поэтому, когда успех как будто стал склоняться на сторону афинян, персы помогли спартанцам. Это позволило Пелопоннесскому союзу создать мощный флот, не уступающий афинскому. Судьба Пелопоннесской войны, как и греко-персидских войн, была решена на море.

Ей предшествовала междоусобная война в Персии. В 401 году борьбу за персидский престол вели братья Кир и Артаксеркс. Младший брат Кир обратился за помощью к Спарте и получил разрешение набрать наемное войско в Грецию. В Персию отправилось 13 тысяч греков. В 401 году в битве при Кунаксе вблизи Вавилона армия Кира была разбита, а сам он погиб. Однако греческие наемные войска смогли отразить все атаки войск Артаксеркса и в полном порядке отступить с поля битвы. 10 тысяч оставшихся в живых греков выбрали своим предводителем Ксенофонта, историка и философа, друга великого Сократа. Начался знаменитый «поход десяти тысяч» из Мидии к черноморскому побережью, описанный впоследствии Ксенофонтом в «Анабасисе». Греки смогли отразить все нападения местных племен и добраться до Колхиды, где вынуждены были выдержать тяжелое сражение с колхидянами. Весь поход воины Ксенофонта двигались в виде четырехугольника — каре, в центре которого помещались обозы. В горах же Колхиды их фаланга не могла сохранить строй, поэтому Ксенофонт разбил все свое войско на роты — лохосы в 12 рядов по 8 человек, между которыми образовал интервалы. Он так обосновал новый боевой порядок: «Я думаю идти вперед многими колоннами, каждая в лохос, оставляя между ними довольно пространства, так, чтобы наши последние лохосы зашли за крылья неприятельской армии. Каждый лохос будет двигаться там, где дорога будет удобнее. Противнику трудно будет проникнуть в интервалы, так как он окажется между рядами наших копий. Неприятелю нелегко будет истребить лохосы, идущие колонной. Если один будет с трудом сдерживать напор врага, то ему помогут ближайшие лохосы, а как только один достигнет вершины горы, то неприятель не устоит».