Kiam la danĝero de invado de persoj restis okulfrapa, li sukcesis konvinki la grekojn de malsamaj ŝtat-urboj unuiĝi en la Tutgreka ligo.
Dum la batalo de Salamino en 480 a. K., Ateno, kiu havis 200 ŝipojn, povis oferi 150 triremojn po la 310 kiujn havis la grekojn. Temistoklo komandis la grekan ŝiparon, kaj, danke al lia strategio, ili venkis la persan ŝiparon.
Temistoklo klopodis garantii sekurecon al Ateno, sekvante sia mara politiko, igis konstrui la grandajn murojn ligante Ateno al Pireo, malgraŭ la opozicio de Sparto.
Sed la amo de Temistoklo al lukso, kaj lia tirana orgojlo, malkontentigis siajn samŝtatanojn. Li konfliktis kun Kimon, filo de Miltiado, pri la strategio por sekurigi la atenan hegemonion. Temistoklo pensis, korekte, ke la plej granda minaco al Ateno estis Sparto, ne la Persa imperio.
Pro tiuj konfliktoj, li estis ekzilita per ostracismo. Li rifuĝis unue en Argos, kie li stimulis ribelon kontraŭ Sparto. En morta danĝero, li rifuĝis al persa reĝo Artaĥŝaŝt, filo de Kserkso, kiun Temistoklo venkis en Salamino. La reĝo donis al li la estraron de la grekaj urboj sub persa kontrolo en Azio. Tiun oficon li havis ĝis sia natura morton en 460 a. K. 65 jaraĝa.