Персидской армии, численность которой современные историки оценивают в 200—250 тысяч человек[1][2], противостояло, по различным данным[3][4] от 5200 до 7700 греков. В первые 2 дня сражения греки успешно отбивали атаки персов в узком ущелье, но к последнему, 3-му дню сражения большинство защитников ушло, опасаясь окружения. На месте остались лишь отряды спартанцев, феспийцев и фиванцев, общим числом около 500 воинов. Из-за предательства местного жителя персы зашли к грекам в тыл и уничтожили их.
В ходе проведённых археологических раскопок на предполагаемых местах сражения найдены многочисленные свидетельства битвы, описанной более чем два тысячелетия назад.
Основным дошедшим до сегодняшнего времени источником, описывающим сражение при Фермопилах, является VII книга «Истории» Геродота. Независимо от Геродота битву описал живший при дворе персидского царя Артаксеркса IIКтесий из Книда в своём произведении «Персидская история»[7].
Битве при Фермопилах и другим событиям греко-персидских войн также уделяли значительное внимание жившие намного позже античные историки Диодор и Плутарх.