Lorsque la deuxième invasion perse de la Grèce a commencé en 481 avant JC, Leonidas a été choisi pour diriger les forces grecques combinées, à la fois en raison de la réputation des Spartiates en tant que militaire supérieur royaume, et à cause de ses propres prouesses en tant que général. On dit que le roi a visité l’Oracle de Delphes, qui a été consulté sur d’importantes questions d’État dans toute la Grèce antique, et que l’Oracle a livré un grand verset qui lui disait essentiellement qu’il devait donner sa vie pour éviter que son royaume ne soit détruit. par la Perse.
En août 480 avant JC, Léonidas a marché à la rencontre de l’armée du roi perse Xerxès à Thermopyles, un passage côtier étroit qui se trouvait sur la route des Perses à l’intérieur des terres. Il n’avait avec lui que 300 soldats d’élite spartiates et 900 esclaves, auxquels il a ajouté en marchant à travers le pays à travers d’autres cités-États, pour aboutir à une armée totale de 4 000 à 7 000 hommes. Diverses explications ont été avancées pour expliquer pourquoi la force était si petite; Hérodote a théorisé que les Spartiates avaient marché tout droit, de sorte qu’ils ne montraient aucune peur, dans l’espoir qu’une armée plus importante serait constituée et suivrait peu de temps après, mais les historiens modernes croient que des conflits internes ou même le fait que les Jeux Olympiques se déroulaient à l’époque, cela aurait pu être à blâmer.
L’armée perse à laquelle ils faisaient face était très nombreuse. L’estimation d’Hérodote de deux millions d’hommes a depuis été démystifiée, mais le chiffre était d’au moins 70 000 et peut-être de 300 000. Une impasse de quatre jours a suivi, puis les Perses ont attaqué le cinquième jour. Pendant deux jours, les Grecs ont retenu les Perses, tuant environ 10 000 de leurs hommes, dont deux des frères du roi Xerxès. Le septième jour, un traître nommé Ephialtes contacta le général perse Hydarnes et lui montra un chemin caché qu’il pouvait emprunter pour se mettre derrière les Grecs. Sachant qu’il était maintenant débordé, Léonidas a renvoyé toutes les troupes grecques, choisissant de rester dans le col avec ses 300 Spartiates et les esclaves, 400 Thébains et 700 Thespiens.
Hérodote a enregistré que Léonidas avait renvoyé les hommes vers s’assurer qu’ils vivraient pour combattre un autre jour et être utiles dans une bataille future contre les Perses, et les Spartiates sont restés à la fois pour protéger la fuite des Grecs et parce qu’ils ne pourraient jamais abandonner leur position sur le champ de bataille. Les Thespians étaient censés avoir été renvoyés avec les autres Grecs, mais sont restés en arrière de leur propre gré.
Xerxès aurait proposé d’épargner la vie des Spartiates s’ils abandonnaient leurs armes, ce à quoi Léonidas a répondu » ΜΟΛΩΝ ΛΑΒΕ »(venez et prenez-les). Les hommes ont ensuite combattu une dernière bataille acharnée contre les Perses, et tous ont été tués sauf les 400 Thébains, qui se sont rendus aux Perses sans combat. Après que Léonidas ait été tué, les Spartiates se sont battus pour récupérer son corps et empêcher les Perses de le profaner. Léonidas avait environ 60 ans au moment de sa mort, et son fils, Pléistarque, lui succéda.