Στις 11 Αυγούστου του 480 π.Χ. έγινε η ναυμαχία του Αρτεμισίου, σχεδόν ταυτόχρονα με τη Μάχη των Θερμοπυλών, είτε την ίδια μέρα είτε την επομένη, που αποτελεί μια από τις πιο σημαντικές ναυμαχίες της αρχαιότητος, στο πλαίσιο των περσικών πολέμων. Η σύγκρουση διεξήχθη κοντά στο ακρωτήριο Αρτεμίσιο της Βόρειας Εύβοιας, όπου υπάρχει μια μεγάλη ακρογιαλιά, βόρεια από την Ιστιαία απέναντι από τον Παγασητικό Κόλπο.
Η ναυμαχία του Αρτεμισίου, είναι αλληλένδετη και θα πρέπει να εξεταστεί παράλληλα με τη μάχη των Θερμοπυλών, με την οποία συνδέεται στενά. Και αυτό γιατί αν οι ελληνικές δυνάμεις στις Θερμοπύλες κατάφερναν να αναχαιτίσουν τους Πέρσες τότε η άμυνα στο Αρτεμίσιο θα είχε αξία. Και αντίστροφα. Αν ο ελληνικός στόλος έχανε στο Αρτεμίσιο, τότε ο περσικός θα έμπαινε στον Μαλιακό Κόλπο και θα έπληττε τους υπερασπιστές των Θερμοπυλών, ενώ μια περσική νίκη στις Θερμοπύλες, καθιστούσε οποιαδήποτε περαιτέρω ενέργεια στο Αρτεμίσιο περιττή και χωρίς καμία ουσία.
«Αντικειμενικός σκοπός του αγώνα ήταν γι' αυτούς που αγωνίζονταν στη θάλασσα η άμυνα του Ευρίπου, όπως γι' αυτούς που βρίσκονταν μαζί με τον Λεωνίδα, ήταν η φρούρηση των Στενών (ενν. των Θερμοπυλών). Αυτοί λοιπόν έδιναν θάρρος ο ένας στον άλλον, να μην αφήσουν τους βάρβαρους να εισχωρήσουν στην Ελλάδα, οι δε αντίπαλοί τους να καταστρέψουν τον ελληνικό στόλο και να γίνουν κύριοι του στενού (του Ευρίπου)» γράφει χαρακτηριστικώς, σε ελεύθερη απόδοση, ο Ηρόδοτος (Ηροδ. 8, 15).
Ο περσικός στόλος , αποτελούνταν από 1.200 τριήρεις, καθώς τις προηγούμενες μέρες είχε χάσει περίπου άλλες 400 τριήρεις και φορτηγά πλοία, με πλήθος ανθρώπινων απωλειών, εξαιτίας τετραήμερης σφοδρής κακοκαιρίας, που έπληξε την περιοχή.
Η ελληνική ναυτική δύναμη η οποία στάλθηκε στο Αρτεμίσιο, είχε ως επικεφαλής, με το αξίωμα του «ναυάρχου», τον Σπαρτιάτη Ευρυβιάδη, όπως είχε αποφασιστεί στο Συνέδριο των Ελλήνων που έγινε στην Κόρινθο το 481 π.Χ. Όμως, ουσιαστικώς, πραγματικός αρχηγός ήταν ο Θεμιστοκλής, μολονότι τυπικώς «υποδιοικητής», με το αξίωμα του «υποναυάρχου», ήταν και ο Κορίνθιος Αδείμαντος. Η ελληνική δύναμη αποτελούνταν συνολικώς από 271 τριήρεις, από τις οποίες οι 127 ήταν Αττικές τριήρεις, με πληρώματα από την Αθήνα και τις Πλαταιές, αν και οι τελευταίοι δεν είχαν ναυτική εμπειρία, αλλά ήταν πολύτιμα «χέρια» για τα κουπιά. Υπήρχαν επίσης 40 Κορινθιακές τριήρεις, 20 των Μεγαρέων, 20 αθηναϊκές τριήρεις επανδρωμένες με πληρώματα Χαλκιδαίων, 18 Αιγινητών, 12 Σικυωνίων (Δηλαδή από το σημερινό Κιάτο, 10 των Λακεδαιμονίων, 8 των Επιδαυρίων, 7 των Ερετριέων, 5 των Τροιζηνίων, 2 από τα Στύρα της Εύβοιας και 2 από την Κέα. Υπήρχαν επίσης 9 πεντηκόντοροι, που είχαν προσφέρει εν μέρει οι κάτοικοι της Κέας και εν μέρει οι Οπούντιοι Λοκροί. Ο αριθμός των αντρών αυτών των πληρωμάτων, ήταν γύρω στις 60.000, από τους οποίους τουλάχιστον 25.000 ήταν Αθηναίοι.
Τα προεόρτια της ναυμαχίας έγιναν πριν την άφιξη του «κυρίως τμήματος» του Περσικού στόλου στους κοντινούς στο Αρτεμήσιο, Αφέτες, όταν 10 από τα καλύτερα περσικά πλοία συναντήθηκαν με τρεις ελληνικές τριήρεις, από την Αθήνα, την Αίγινα και την Τροιζήνα, που λειτουργούσαν ως ανιχνευτικά των Ελλήνων. Οι πέρσες ανέτρεψαν μετά από σύντομο αγώνα την ελληνική δύναμη παρά τον ηρωικό αγώνα που αντέταξαν τα πληρώματά τους.
Συμφώνως με τον Ηρόδοτο, μόλις το Ευρυβιάδης είδε το μέγεθος του περσικού στόλου, θέλησε να φύγει από την περιοχή. Τότε, συμφώνως πάντα με τον Ηρόδοτο, ο Θεμιστοκλής δωροδόκησε με 5 τάλαντα στον Ευρυβιάδη και 3 τάλαντα στον Αδείμαντο («πληγέντες δώροισι»), με αποτέλεσμα αμφότεροι να «πειστούν» να παραμείνουν στο Αρτεμίσιο κάτι που δεν αποδεικνύεται από άλλη ιστορική πηγή, καθώς – λογικά – η θεωρία ότι Πελοποννήσιοι ήθελαν να αφήσουν απροστάτευτους άλλους Πελοποννήσιους, και δη Σπαρτιάτες, δεν είναι πολύ ισχυρή.
Οι Πέρσες ήθελαν να καταστρέψουν ολοκληρωτικά τον ελληνικό στόλο και είχαν σκοπό να τους περικυκλώσουν, περιπλέοντας τη νήσο Εύβοια και κλείνοντας έτσι και τη διαφυγή των Ελλήνων. Οι Πέρσες δεν σκόπευαν να επιτεθούν νωρίτερα εναντίον των Ελλήνων, πριν ενημερωθούν από τη δύναμη που θα διενεργούσε την περικύκλωσει ότι αυτή είχε συντελεστεί και η παγίδα είχε κλείσει. Όμως, το περσικό σχέδιο, μαθεύτηκε από τους επικεφαλής του ελληνικού στόλου, χάρη στον δύτη Σκυλλία τον Σκιωναίο, από την αποικία των Ευβοιωτών, τη Σκιώνη, που ήταν στη Χαλκιδική, στη σημερινή χερσόνησο της Κασσάνδρας, ο οποίος αυτομόλησε από τους Πέρσες και πήγε στους Έλληνες, εντασσόμενος στη δύναμή τους.
Τελικώς, όταν οι Έλληνες πληροφορήθηκαν από τον Σκυλλία τις περσικές προθέσεις και κινήσεις, φαίνεται ότι έστειλαν μερικά πλοία για τη φύλαξη του στενού του Ευρίπου από την προαναφερθείσα κυκλωτική κίνηση που είχαν επιχειρήσει οι Πέρσες, ενώ παράλληλα, ετοιμάστηκαν να επιτεθούν, τις απογευματινές ώρες, αιφνιδιαστικά στον περσικό στόλο που ναυλοχούσε στους Αφέτες.
Όταν οι Πέρσες είδαν τους Έλληνες να εξορμούν αιφνιδιαστικά εναντίον τους με ολιγάριθμη σε σχέση με τη δική τους δύναμη, νόμισαν ότι από τον φόβο τους είχαν τρελαθεί και όρμισαν να τους περικυκλώσουν καθώς είχαν πολύ περισσότερα πλοία, στο μέσο περίπου του στενού ανάμεσα στους Αφέτες και το Αρτεμίσιο. Ωστόσο, οι Έλληνες αντέδρασαν άμεσα εφαρμόζοντας τη λεγόμενη τακτική του «διέκπλου», δηλαδή της διασπάσεως της εχθρικής γραμμής κατά τη ναυμαχία και της προσβολής των αντιπάλων από τα πλάγια και τα νώτα. Με το που δόθηκε η διαταγή, οι Έλληνες έστρεψαν τις πλώρες τους προς τους Πέρσες φέρνοντας έτσι τις πρύμνες τους όσο πιο κοντά μπορούσαν τη μία με την άλλη, σχηματίζοντας έτσι έναν κύκλο. Η ταχύτητα, η ετοιμότητα και η ακρίβεια της εκτελέσεως της διαταγής από τα πληρώματα των ελληνικών πλοίων για την υλοποίηση του σχηματισμού του «διέκπλου», αφενός κατέδειξαν το υψηλό ηθικό και τη ναυτοσύνη τους, αφετέρου…αιφνιδίασε τους Πέρσες, οι οποίοι είχαν προσπαθήσει ανεπιτυχώς να αιφνιδιάσουν, όπως είδαμε, τους Έλληνες!
Η ναυμαχία κράτησε ως αργά το απόγευμα όταν οι Έλληνες, οι οποίοι είχαν κυριεύσει στο μεταξύ 30 εχθρικά πλοία, κατευθύνθηκαν προς το Αρτεμίσιο και οι Πέρσες προς τους Αφέτες. Αξίζει να σημειωθεί ότι στη διάρκεια της ναυμαχίας, ο Λήμνιος Αντίδωρος, ο μόνος Έλληνας ο οποίος βρισκόταν στον περσικό στόλο, αυτομόλησε προς τους Έλληνες. Για τον λόγο αυτό, του δόθηκε στη συνέχεια τιμητική θέση στη ναυμαχία της Σαλαμίνος.
Η περσική Μοίρα που επιχειρούσε τον περίπλου της Εύβοιας, στη διάρκεια της νύχτας, καταστράφηκε στις βραχώδεις ακτές της νοτιοανατολικής Εύβοιας κοντά στα Κοίλα εξαιτίας φοβερής καταιγίδας που ξέσπασε στην περιοχή. Οι Πέρσες, μη θαλασσινός λαός, αγνοούσε την παρουσία στις ελληνικές θάλασσες, και δη στο Αιγαίο την εποχή αυτή, των μελτεμιών, που οδήγησε στην καταστροφή των 200 περσικών πλοίων που έκαναν τον περίπλου, κάτι που έδωσε αφενός πολύ μεγάλη χαρά στους Έλληνες, ενώ παράλληλα μείωσε αισθητά τη δύναμη του περσικού στόλου. Και όχι μόνο αυτό αλλά την επόμενη μέρα, έφτασαν στο Αρτεμίσιο και ενώθηκαν με τον υπόλοιπο Ελληνικό στόλο, άλλες 57 Αθηναϊκές τριήρεις, γεγονός που τον ενίσχυσε σημαντικά.
Όλη αυτή η κατάσταση, η πρώτη φάση της ναυμαχίας που έληξε με νίκη των Ελλήνων, αλλά και η καταστροφή της περσικής Μοίρας που έκανε τον περίπλου της Ευβοίας, είχαν ως αποτέλεσμα οι Πέρσες ναύαρχοι να εξοργιστούν από τις εξελίξεις και τις απώλειες.
Έτσι, την επομένη, τρίτη μέρα στη σειρά, αποφάσισαν να επιτεθούν αυτοί εναντίον των Ελλήνων, εκκινώντας για τη ναυμαχία…το μεσημέρι, πλέοντας προς το Αρτεμίσιο προς αναζήτηση του Ελληνικού Στόλου, οι οποίοι αρχικώς δεν αντέδρασαν. Όταν όμως οι Πέρσες έλαβαν επιθετική διάταξη για να προσβάλλουν τους Έλληνες, τότε οι τελευταίοι κινήθηκαν για να μην χάσουν τα στηρίγματά τους στις άκρες των πτερύγων τους, κοντά στις ακτές της Εύβοιας, αποφεύγοντας έτσι την κύκλωση. Η σύγκρουση που ακολούθησε ήταν αμφίρροπη και οι δύο αντίπαλοι ναυμαχούσαν ως αργά το βράδυ, με τους Πέρσες να έχουν μεγαλύτερες απώλειες, ενώ και ο Ελληνικός Στόλος, είχε υποστεί σοβαρές ζημιές και απώλειες.
Μετά και τη φάση αυτή της ναυμαχίας, ο απεσταλμένος ως σύνδεσμος στο ελληνικό στρατόπεδο των Θερμοπυλών Αθηναίος Αβρώνιχος ο Λυσικλέους έφερε με τριηκόντορό του την είδηση του ηρωικού θανάτου του Λεωνίδα και της νίκης των Περσών στις Θερμοπύλες.
Το γεγονός αυτό είχε ως αποτέλεσμα να είναι πλέον εξαιρετικά επικίνδυνο οι Έλληνες να παραμείνουν στο Αρτεμίσιο και αναχώρησαν άμεσα προς νότο, με εμπροσθοφυλακή τα κορινθιακά πλοία και οπισθοφυλακή τα αθηναϊκά, κάτι που προκάλεσε μεγάλη έκπληξη στους Πέρσες, καθώς έβλεπαν τους, ουσιαστικώς νικητές της ναυμαχίας του Αρτεμισίου να αποχωρούν!
Συμπερασματικώς, σε καθαρώς στρατηγικό επίπεδο, οι Έλληνες ήταν οι νικητές της ναυμαχίας του Αρτεμισίου, καθώς πέραν αυτού απέκτησαν επιπρόσθετη εμπειρία και θάρρος, που αποδείχτηκαν πολύτιμα στη μετέπειτα ναυμαχία της Σαλαμίνος.
Ο Πίνδαρος για τη ναυμαχία του Αρτεμισίου έγραψε: «Εκεί τα παιδιά της Αθήνας έβαλαν το φωτεινό θεμέλιο της ελευθερίας», ενώ το επίγραμμα, που αποδίδεται στον Σιμωνίδη τον Κείο και χαράκτηκε σε μια στήλη στο Αρτεμίσιο έγραφε: «Παντοδαπών ανδρών γενεάς Άσίης από χώρας παίδες Άθηναίων τώδέ ποτ' έν πελάγει ναυμαχία δαμάσαντες, έπεί στρατός ώλετο Μήδων, σήματα ταύτ' εθεσαν παρθένω Άρτέμιδι» (= «Πολλών εθνών άνδρες από τις χώρες της Ασίας τα παιδιά των Αθηναίων κάποτε σ' αυτό εδώ το πέλαγος κατανίκησαν σε ναυμαχία. Όταν καταστράφηκε ο στρατός των Περσών έστησαν αυτά τα μνημεία προς τιμήν της παρθένου Αρτέμιδος»).