本土反應
在斯巴達，阿里斯塔哥拉斯向斯巴達國王展示了米利都科學發展的最新成果——青銅版世界地圖，併爲斯巴達人展示了東地中海的民族分佈和物產情況，但是最終被國王克里尼米奧斯回絕。這一回應非常斯巴達。他們總體上缺乏對外聯繫與擴張的動力。
從社會環境來看，斯巴達沒有進行大規模海外殖民。他們的殖民地，就是奴役伯羅奔尼撒半島南部的美塞尼亞。雖然這片土地背朝大海而且比較肥沃，但隨時可能發生的奴隸起義如同定時炸彈，捆住了斯巴達對外征戰的手腳。而且著名的來庫古改革後，工商業發展進一步停滯，主流公民不從事工商業，無疑使立足農業的斯巴達進一步隔絕於其他地區。所以斯巴達基本沒有海外利益，也沒有從海外獲得物產的經濟動力。
獨具特色的雙王制度的問題在於兩位國王有時會持有不同的內外策略，從而干預內政外交的開展。而且保有王政的斯巴達，對於貴族權利過大的貴族制城邦，和野心家通過軍事政變建立的僭主制城邦非常仇視。
所以在愛奧尼亞大起義之前，斯巴達雖然自視爲希臘世界的保護者和仲裁者，但實際上對外政策比較保守。對於遠在天邊的波斯侵略，斯巴達人覺得不是生死攸關的重大問題，爲斯巴達提供艦隊的是同盟城市科林斯和墨伽拉，他們也對遠方同胞的死活漠不關心。所以愛奧尼亞在斯巴達的遊說無功而返。
但是在雅典，愛奧尼亞人得到了他們想要的援軍。正在崛起的雅典，開始與擁有強大海軍的埃吉納城邦爭奪地區性海上霸權。雖然工商業發展迅猛，但是雅典錯過了之前的殖民擴張，在海外的領土和影響力很小。本土所在阿提卡半島並不肥沃，所以雅典急需尋找海外據點與糧食進口地。希波戰爭前，雅典僅有的殖民地就是通往愛琴海北部的利姆諾斯島和色雷斯的車爾鬆，位於糧食貿易線上。而愛奧尼亞的動亂，就爲雅典在愛琴海北部乃至小亞細亞獲得友邦和據點，穩固交通貿易線路提供了良機。於是雅典人欣然出兵，派出了20艘戰船，爲海外的進一步擴張開道。
所以，在一番緊鑼密鼓的準備之後，愛奧尼亞城邦組織了一支在文化與語言上有千絲萬縷的聯繫，但作戰風格跨越數百年的聯合大軍。在軍事上，米利都是陸軍是實力最強的城邦，卡里亞人也有不錯的重步兵。海軍實力最強的依次是薩摩斯島、萊斯沃斯島、希俄斯島。
不過，各國軍隊都缺乏統一訓練和配合。雖然有着緊密聯繫的語言和文化，但各國族軍事風格跨度很大，從愛琴文明末期到城邦時代的希臘戰士應有盡有。一旦離開舒適環境，發揮就會受影響。
薩迪斯之圍
愛奧尼亞軍隊首先集中兵力，直撲波斯帝國在小亞細亞統治的中心，波斯駐呂底亞總督阿塔弗列涅的駐地薩迪斯。他們的保密工作做得很好，爲了防止軍情泄露，他們甚至沒有向神諭所請示預言，防止祭司被波斯人收買。所以行動十分順利，避免陷入耗時費力的漫長圍城戰，以迅雷不及掩耳之勢攻佔了薩迪斯城區。
從震驚中反映過來的阿塔弗列涅率領波斯軍撤入薩迪斯的衛城。爲了把衛城裏的守軍逼出來，希臘軍放火燒城。結果把波斯守軍趕出了被烈火包圍的衛城，在城外的一條河邊集結起來，作困獸之鬥。希臘人抵擋不住，只能趁夜色降臨之機開始撤退。
但在撤退途中，愛奧尼亞軍隊被從哈率斯河和弗裏吉亞趕來的波斯援軍追上，雙方在以弗所城外列陣而戰。在雙方重步兵相持不下之下之際，波斯騎兵迂迴到希臘軍後方攻擊。結果愛奧尼亞軍隊被擊敗，埃雷特里亞主將被殺，陸軍主力米利都和雅典也傷亡慘重。
戰敗的起義者分頭逃回了自己的城邦，雅典人也上船回去了。其實雅典的撤離一是發現波斯人沒有之前承諾的那麼好對付，交戰雙方實力過於懸殊。而雅典也有臨近憂患埃吉那島。一旦繼續作戰，自己的海軍在外會損失殆盡，那麼敵人就會趁虛而入。
