Namun, rencana itu, menurut banyak sejarawan, adalah muslihat Themistokles untuk memutar balik kesempatan. Bahkan, Themistokles mengirim pesan ke Xerxes dan menyatakan dirinya terzalimi dan merasa jijik dengan aliansi yang berjuang setengah-setengah dan berencana meninggalkan selat tengah malam.
Xerxes langsung percaya. Dia langsung mengirim satu skuadron teritma untuk menutup terusan Megara di ujung barat selat, dan dua skuadron menutup selat di sekliling pulau kecil di pintu timur terusan.
Armada pimpinan Korintus segera berlayar seperti sedang melarikan diri ketika armada Persia datang dari barat selat. Armada Persia mengikutinya ke dalam selat yang sempit di mana kapal mereka tidak bisa bermanuver.
Ternyata, sayap kiri armada Yunani bersembunyi di pesisir Pulau Salamis dan dengan tiba-tiba melakukan serangan kejutan armada Persia dari samping. Armada Yunani yang terlihat kabur itu langsung berbalik dan membuat kacau balau armada Persia.
Sungguh marah Xerxes melihat tipu muslihat itu ketika armadanya dihancurkan di selat. Beberapa komandan dipenggal atas kekalahannya. Singkatnya ia kembali berlayar pulang ke Persia bersama sebagian besar pasukannya ketika mellihat tak ada peluang untuk memenangkan pertempuran.
Ratu Artemisia dari Halicarnassus yang menjadi sekutu Persia langsung melindungi diri dengan menabrakan kapalnya sendiri. Cara ini dilakukannya agar orang Yunani mengiranya sekutu, bukan bersama Persia.
"Persia menderita kerugian besar. Paling tidak, 200 kapal Persia ditenggelamkan, dan banyak lagi yang dirampas, sementara Yunani kehilangan 40 kapal," tulis Butler. Masih ada pasukan Persia yang berperang di Pertempuran Plataea, tetapi akhirnya dikalahkan juga di tahun 479 SM. Dua pertempuran ini menjadi penutup atas ambisi Persia untuk menguasai Yunani.