戰役背景
波斯勸降
溫泉關戰役此後，薛西斯再次派出外交使節說服其他希臘城邦，但是卻不敢派人前往雅典和斯巴達。而希臘的城邦卻在這兩個最強大的城邦領導下團結起來，公元前481年所有的城邦在科林斯召開了聯盟大會，組成了希臘城邦聯盟（ConfederateAllianceofGreekcity-states），使得在面對強敵之時可以統一分配各城邦軍事力量，依照需要派遣到各個戰略要點。希羅多德稱這個暫時的軍事同盟為“λληνε”，意即“宣誓的希臘人”。雅典和斯巴達是這個聯盟的領袖，但是所有軍事行動必須由所有城邦商討後決定。而歷史上這個同盟的內部機制很少有記載，大約有70個城邦派出了代表參加了這個戰時同盟。
戰前準備
溫泉關戰役此後，薛西斯再次派出外交使節說服其他希臘城邦，但是卻不敢派人前往雅典和斯巴達。而希臘的城邦卻在這兩個最強大的城邦領導下團結起來，公元前481年所有的城邦在科林斯召開了聯盟大會，組成了希臘城邦聯盟,使得在面對強敵之時可以統一分配各城邦軍事力量，依照需要派遣到各個戰略要點。雅典和斯巴達是這個聯盟的領袖，但是所有軍事行動必須由所有城邦商討後決定。而歷史上這個同盟的內部機制很少有記載，大約有70個城邦派出了代表參加了這個戰時同盟。
悲壯出征
希臘同盟在一開始決定派出10000名由重裝步兵和騎兵組成的部隊在蓓溪谷進行布防，同盟認為波斯大軍肯定會從這裡經過。這支軍隊由奧內圖斯率領的斯巴達人（非皇家衛隊）和迪米斯托克利率領的雅典人組成。但是馬其頓城邦指出蓓溪谷很容易在其他方位被波斯軍隊滲透，從而波斯軍隊利用數量上的壓倒性優勢可以迅速擊敗希臘軍隊。同盟採納了他的建議，迅速撤出了防守蓓溪谷的部隊，轉而重新考慮防守要點。
經過慎密的研究考慮，同盟發現最好的可以阻擊波斯大軍的地點是溫泉關，應該派遣陸軍重點防守，並且派出一支艦隊前往阿特米松海岬,否則薛西斯的艦隊就可以越過馬利亞科斯海灣從側翼包圍希臘軍隊。英國著名的歷史學家喬治·格羅特指出“希臘海軍對北部海峽的控制非常重要，必不可少，因為這樣可以防止波斯軍隊從溫泉關守軍的背後利用艦隊進行登入”。
在卡尼亞節期間，根據斯巴達的法律，任何軍事行動必須停止。在上一次的馬拉松戰役中，斯巴達軍隊就因為這個節日的緣故而姍姍來遲，當他們到達馬拉松戰場時，雅典人早已沉浸在勝利的喜悅之中。而這一次斯巴達的元老們決定破例派出由斯巴達兩個國王中的列奧尼達率領一支精銳部隊提前趕赴溫泉關。
作為這支先遣部隊的統帥，斯巴達的列奧尼達國王廣受尊敬。列奧尼達清醒地認識到這次出征是一次必死的行為，他統領的這支部隊數量微小，根本無法取得最後的勝利，因此他從軍隊中挑選了那些已經育有兒子的精銳戰士，將他們編入出征隊伍。
溫泉關戰役當時雙方軍力對比：波斯軍隊方面：包括波斯人在內的各個僕從國軍隊總計20-50萬人。
波斯帝國方面參加這次遠征的士兵來自臣服波斯的46個國家，100多個民族。有穿著五光十色的長褂和鱗狀護身甲、攜帶短劍長矛的波斯人、米底亞人；有頭戴銅盔、手持亞麻盾牌和木棍的亞述人；有用弓箭和斧頭作為主要武器的帕提亞人和花刺子模人；有穿長袍的印度人；有穿緊腰斗篷，右肩掛著長弓的阿拉伯人；有穿豹皮或獅子皮、用紅白顏色身的衣索比亞人，他們的武器是棕櫚樹制的弓、燧石做的箭頭和鑲羚羊狐狸皮；身穿鮮艷的紅斗篷，手拿標槍和盾的色雷斯人；還有帽盔上裝飾牛耳、手執皮盾和短矛的高加索各族士兵。波斯軍隊的人員這樣龐雜，武器裝備又是這樣五花八門，使得這支大軍很像一次各族軍隊和軍備的大展覽。
希臘軍隊方面：總計約6700人，299名斯巴達皇家衛隊戰士，900名斯巴達“黑勞士”（斯巴達奴隸），500名曼提尼亞城邦戰士500名特吉亞城邦戰士400名科林斯城邦戰士1120名阿卡狄亞戰士200名菲琉斯城邦戰80名馬其頓城邦戰士。以上一共來自伯羅奔尼撒的戰士總計約3100人，由斯巴達國王列奧尼達指揮出征。700名賽斯比城邦戰士400名底比斯城邦戰士1000名佛西斯城邦戰士。
在開赴溫泉關前最後舉行的同盟會議上，伯羅奔尼撒人提出新的建議，指出可以先撤退到科林斯的伊思姆斯進行防守，這樣可以扼住波斯人進入伯羅奔尼撒半島的通道。而佛西斯人和洛克里亞人則憤怒地表示反對，因為他們的城邦所在位置恰好位於伊思姆斯附近，他們堅持防守點還是應該設在溫泉關，並且提出他們可以給溫泉關守軍提供軍事援助。列奧尼達同意了後者的意見，也認為應該前往溫泉關戰鬥。
至此，在多方妥協下，一隻由斯巴達皇家衛隊戰士領銜的臨時拼湊的聯軍開赴溫泉關口，靜靜等待波斯人的到來。
軍力對比
◆波斯軍隊方面：包括波斯人在內的各個僕從國軍隊總計20-50萬人
波斯帝國方面參加這次遠征的士兵來自臣服波斯的46個國家，100多個民族。有穿著五光十色的長褂和鱗狀護身甲、攜帶短劍長矛的波斯人、米底亞人；有頭戴銅盔、手持亞麻盾牌和木棍的亞述人；有用弓箭和斧頭作為主要武器的帕提亞人和花剌子模人；有穿長袍的印度人；有穿緊腰斗篷，右肩掛著長弓的阿拉伯人；有穿豹皮或獅子皮、用紅白顏色身的衣索比亞人，他們的武器是棕櫚樹制的弓、燧石做的箭頭和鑲羚羊狐狸皮；身穿鮮艷的紅斗篷，手拿標槍和盾的色雷斯人；還有帽盔上裝飾牛耳、手執皮盾和短矛的高加索各族士兵。波斯軍隊的人員這樣龐雜，武器裝備又是這樣五花八門，使得這支大軍很像一次各族軍隊和軍備的大展覽。
◆希臘軍隊方面：總計約7000人（依據希羅多德的記載）
299名斯巴達皇家衛隊戰士，
另說還有其他900名斯巴達人，可能是一般的斯巴達戰士，甚至是斯巴達“黑勞士”（helots，斯巴達奴隸），
500名曼提尼亞（Mantinea）城邦戰士
500名特吉亞（Tegea）城邦戰士
400名科林斯城邦戰士
溫泉關戰役200名菲琉斯（Phlius）城邦戰士
80名邁錫尼（Mycenae）城邦戰士
以上一共來自伯羅奔尼撒的戰士總計約3100（或4000）人，由斯巴達國王列奧尼達指揮出征。
再加上伯羅奔尼撒半島之外的其他希臘城邦聯軍，計有：
700名賽斯比（Thespiae，一般譯作鐵斯匹亞）城邦戰士
400名底比斯城邦戰士
1000名佛西斯（Phocis）城邦戰士
全員出動的奧普蒂恩-羅克里斯（OpuntianLocris）城邦戰士，人數不詳
但在一些早期傳奇和現代影視中，誇張地稱只有300名斯巴達人，將奴隸和友軍全部忽略。
在開赴溫泉關前最後舉行的同盟會議上，伯羅奔尼撒人提出新的建議，指出可以先撤退到科林斯的伊思姆斯進行防守，這樣可以扼住波斯人進入伯羅奔尼撒半島的通道。而佛西斯人和洛克里亞人則憤怒地表示反對，因為他們的城邦所在位置恰好位於伊思姆斯附近，他們堅持防守點還是應該設在溫泉關，並且提出他們可以給溫泉關守軍提供軍事援助。列奧尼達同意了後者的意見，也認為應該前往溫泉關戰鬥。至此，在多方妥協下，一支由斯巴達皇家衛隊戰士領銜的臨時拼湊的聯軍開赴溫泉關口，靜靜等待波斯人的到來。
戰役過程
波斯人的到來
溫泉關戰役當然，橋最後還是造好了。不過由索橋變成了浮橋。工匠們把360艘戰船整齊排列，用粗大的繩索相連。船上用木板鋪出兩條路，一條走人，一條走騾馬。浮橋的兩邊又裝上欄桿，以免人馬墜入海中。這支波斯大軍用了整整7天7夜才全部渡過海峽。
勸降
渡過赫勒斯邦海峽後，波斯大軍迅速席捲了北希臘，於當年七八月間來到了溫泉關，關口極狹窄，僅能通過一輛戰車，是從希臘北部南下的唯一通道。波斯大軍在溫泉關不遠的平原紮下大營以後，薛西斯首先展開了心理攻勢。他派人捎信給希臘守軍，說波斯兵多得數不清，光是射擊的箭矢就能把太陽遮住。勇敢的斯巴達人根本沒有被嚇著，他們嘲笑說：“那太好了，我們可以在蔭涼里殺個痛快”。
過了兩天，薛西斯又派人去打探希臘人的動靜，回報說希臘人把武器堆在一邊，有的梳頭、有的做操，絲毫沒有打仗的樣子。薛西斯大為奇怪，問詢知情者後方知，戰前梳頭是斯巴達人的習慣，意味著將要玩命血戰。薛西斯又耐心地等了四天，見守關的希臘人沒有絲毫投降的樣子，便下了命令，用武力活捉這些不知好歹的希臘人。
但是在大戰之前，薛西斯仍舊不願放棄，最後一次派使者前去告訴列奧尼達，如果他和他的軍隊願意投降，波斯王可以讓他成為全希臘之王。列奧尼達回復道：“如果你知道這個生命中什麼最寶貴，你就不會成天垂涎覬覦別人擁有的東西；對我來說，為希臘光榮地去死比成為我的民族的頭頭更為重要！”薛西斯惱羞成怒，最後通牒讓斯巴達人立即投降，列奧尼達輕蔑地回答道：“想要？那就來拿”。
大血戰第一天
溫泉關地勢險要、山道狹窄，部隊不能展開行動，騎兵和車派不上用場的特點，薛西斯採取了派重裝步兵輪番衝擊的強攻戰法，企圖利用人數的優勢打垮斯巴達人。在大戰的第一天，薛西斯派出僕從國米底亞人和色雷斯人的軍隊，以及十年前在馬拉松戰役中喪失親人的戰士組成第一波攻擊陣型，將之前獲得的希臘俘虜放在最前方當炮灰，希望以人數優勢迅速擊潰溫泉關守軍。
而希臘人卻利用溫泉關“一夫當關，萬夫莫開”的地形優勢，居高臨下，用鋒利的長矛兇狠地刺向手持波斯刀的敵人。希臘人使用的防守陣型是著名的“希臘長槍方陣”，一堵由寬大盾牌組成的盾牆和層疊其間的長矛。色雷斯人和米底亞人的小盾和短矛沒有辦法和希臘人匹敵，成批的士兵在斯巴達人的盾前倒下。見此情景，薛西斯急得三次從他督戰的寶座上站起來，皺著眉頭，抖動著鬍子，狂躁地吼叫不已。薛西斯在第一波攻擊遭到瓦解之後充分認識到他面對的是一隻多么可怕的軍隊。於是在同一天，他派出了由10000名他最為精銳的御林軍組成的第二波攻勢。薛西斯在第二波攻擊中使用的是20000名戰士，其中10000名是“不朽者”，另外10000名是靠軍官鞭斥前進的米底亞戰士。但是同樣第二波攻擊也遭到了失敗。
大血戰第二天
依據Ctesias的記載，在第二天薛西斯派出了總共50000人對希臘守軍進行猛攻，但是照樣沒有奏效。因此薛西斯十分困惑，決定暫時停止攻擊，命令軍隊撤回駐營地。大血戰第三天
溫泉關戰役正當薛西斯無計可施的時候，一個名叫埃彼阿提斯的當地農民來報告說，有條小路可以通到關口的背後。薛西斯一聽，大喜過望，立即命令這個希臘叛徒帶領御林軍“不朽者”沿著荊棘叢生的小道直插後山。他們穿峽谷，渡溪流，攀山崖。黎明的時候，越過一片橡樹林，接近了山頂。本來，列奧尼達在小路旁的山嶺上早已布置下1000名來自佛西斯城邦的守兵。因數日無戰事，他們便放鬆了警惕，直到寂靜的黑暗中傳來嘈雜的腳步聲時，他們才慌忙上陣。
波斯的將軍面對這些匆忙披掛上陣的希臘軍隊感到目瞪口呆，因為這與前兩天他們曾經面對的可怕殺人機器大相逕庭。但是波斯將軍一度還是不敢下令自己的軍隊立即進攻，但是叛徒埃彼阿提斯提醒他這些人不是可怕的斯巴達戰士，所以波斯人立即用密集箭雨襲向這些希臘人。佛西斯人一直敗走到山頂。但波斯人也不追趕，直向溫泉關背後插了下去，至此完成了對希臘主力守軍的合圍。
斯巴達國王列奧尼達得知佛西斯人被擊潰，波斯軍迂迴到背後時，知道大勢已去，但還是召開了最後一次戰時會議。為保存實力，他把已無鬥志的其他城邦的軍隊調到後方去，只留下他帶來的斯巴達皇家衛隊士兵迎戰。因為按照斯巴達傳統，士兵永遠不能放棄自己的陣地。700名由將軍迪莫費魯斯率領的賽斯比城邦戰士自願留下同斯巴達人並肩作戰。
前後夾攻的波斯人潮水般撲向防守薄弱的關口，腹背受敵的斯巴達人奮勇迎戰。他們用長矛猛刺，長矛折斷了，又拔出佩劍劈砍，佩劍斷了，波斯人擁了上來。斯巴達的勇士們殺退了敵人的四次進攻，但是列奧尼達也英勇犧牲了，戰士們拚死保護自己的統帥屍體。他們的人數越來越少，逐漸被壓縮到一個小山丘上。賽斯比人的心理防線逐漸崩潰，很多賽斯比人舉起了雙手，顫抖著向波斯人投降，但是儘管如此，他們還是被殺紅了眼的波斯人毫不猶豫地屠殺，最後波斯軍隊將殘餘的斯巴達人死死圍住，在口令聲中將雨點般的標槍和箭投向他們，直到最後一個斯巴達人倒下。至此，溫泉關才最終被波斯軍隊攻占了。
戰爭結局
薛西斯
溫泉關戰役薛西斯隨後審問了戰後被俘虜的一些希臘阿卡狄亞城邦戰俘，薛西斯問道：“你們希臘人到底想乾什麼？為什麼只派出這么一點軍隊來防守？”這些戰俘說其他人都去參加奧林匹克運動會了。當薛西斯問道如果在運動會上得了冠軍，獲勝者會得到什麼時，戰俘答到獲勝者將會被授予一個橄欖枝編成的頭冠。聽到這些，站在一邊的波斯將軍提格蘭尼斯忍不住對波斯統帥瑪多尼斯說：“我的老天，瑪多尼斯，你這幾天面對的都是些什麼人啊？他們竟然僅僅為了這些虛幻的成就去作戰，而不是為了錢！”
英雄的安葬
據說，波斯人在打掃戰場時只找到了298具斯巴達公民的屍體。原來，有兩個斯巴達人沒有參加戰鬥。一個是因為害眼病，一個是因為奉命外出。戰後，他倆回到斯巴達時，家鄉的人都非常鄙視他們，誰也不理他們。其中一個人受不了這種屈辱，自殺了。另一個在後來的戰鬥中犧牲，但斯巴達人還是拒絕把他安葬在光榮戰死者的墓地中。在波斯人離開溫泉關之後，希臘人把其他希臘戰死者的遺體收集起來，統一安葬在那座最後激戰的小山上。人們建造了一座石獅來永久懷念英勇的斯巴達國王列奧尼達。在戰役的四十年後，列奧尼達的遺骸才被歸還給斯巴達。悲痛的人們授予這位偉大的國王最高的榮譽，將他的遺骨重新安葬在山上，斯巴達每年都會舉辦儀式活動來紀念這位蓋世英雄。在溫泉關戰役進行的同時，前往阿特米松海岬的雅典艦隊與波斯海軍相遇，戰鬥陷入了僵局。不久雅典人的艦隊撤離戰場，波斯人完全控制了愛琴海和最遠南至阿提卡的希臘所有半島。在這樣的形勢下，斯巴達開始準備在科林斯的伊思姆斯防守，保住伯羅奔尼撒。然而，薛西斯卻執意要先消滅掉雅典。當時雅典的居民已經逃至薩拉米斯島，波斯海軍窮追不捨。九月，雅典海軍在薩拉米斯海戰中完勝波斯海軍，薛西斯因此倉皇地把部分軍隊撤退到亞洲，但留下統帥瑪多尼斯率領一部分波斯軍隊繼續留在希臘作戰。但是這支軍隊在隨後的普拉蒂亞戰役中，被保薩尼亞斯將軍率領的由斯巴達城邦領導的希臘聯軍徹底擊潰。至此，薛西斯的力量全部撤回亞洲。第二次波希戰爭以希臘聯軍的勝利告終。
戰爭影響
文學
長期以來，溫泉關之戰一直是西方歷史文學中長久不衰的主題之一，這個悲壯的故事被書寫成多種文字，以詩歌、傳記、諺語的方式流傳下來。人們讚美和歌頌這些英勇不屈，視死如歸的希臘英雄。他們的事跡作為一種精神通過人們的記載永世長存。主要的敘述溫泉關戰役的書有：
Green,Peter(1996).TheGreco-PersianWars.（《希波戰爭》），UniversityofCaliforniaPress
Bradford,Ernle(2004).Thermopylae:TheBattlefortheWest.DaCapoPress
Cartledge,Paul(2006).Thermopylae:TheBattleThatChangedtheWorld.Woodstock,NewYork:TheOverlookPress
Morris,IanMacgregor(2000)."'ToMakeaNewThermopylae':Hellenism,GreekLiberation,andtheBattleofThermopylae".Greece&Rome
電視電影
斯巴達三百勇士2.《300》，推出時間2007年，一部基於弗蘭克·米勒的著名漫畫《300》改編的娛樂漫畫電影，由華納兄弟公司出品。此片運用了先進發達的電腦特技，極度渲染了溫泉關戰役的血腥程度，也在一定程度上過於扭曲歷史事實，而且引起許多伊斯蘭國家的不滿。
3.《這不是斯巴達》，惡搞《300》.
電子遊戲
1.《特洛伊之門》，1982年，Slitherine公司出品，一個關於斯巴達歷史的遊戲，其中一個關卡主要講的就是溫泉關之戰，玩家在這一關卡中要抵擋總共20輪波斯軍隊的進攻才能獲勝。2.《300：榮譽的遠征》，2007年，CollisionStudio出品，根據同名電影改編的電腦遊戲，主要場景就設在溫泉關。
