Τα στενά των Θερμοπυλών κλήθηκαν να υπερασπιστούν 300 Σπαρτιάτες, με επικεφαλής τον Βασιλιά Λεωνίδα. Καθώς πορεύονταν προς τις Θερμοπύλες ενισχύθηκαν από 5.000 άνδρες από την Πελοπόννησο, τη Φωκίδα και τη Θήβα.
Αρχές του Σεπτέμβρη οι Πέρσες έφθασαν στα στενά των Θερμοπυλών με σκοπό να περάσουν στη Νότια Ελλάδα. Οι Έλληνες είχαν φροντίσει να κλείσουν το πέρασμα.
Οι Σπαρτιάτες παρατάχθηκαν στο κέντρο, όπου βρισκόταν το πιο στενό σημείο του περάσματος και οι υπόλοιπες δυνάμεις γύρω τους. Οι Πέρσες έστειλαν αγγελιαφόρο που τους ζητούσε να παραδοθούν αλλά ο Λεωνίδας τους απάντησε με την περίφημη φράση: «Μολών Λαβέ». O Ξέρξης επιτέθηκε στους Έλληνες στρατιώτες με τους Μήδους και τους Κισσίους.
Οι σύμμαχοι αποφάσισαν να υποχωρήσουν, αλλά ο Λεωνίδας παρέμεινε μαζί με 300 Σπαρτιάτες, 400 Θεσπιείς, 400 Θηβαίους και ακόμα λίγους Έλληνες στις Θερμοπύλες. Στη μάχη που ακολούθησε οι Έλληνες πολέμησαν γενναία αλλά δεν μπόρεσαν να νικήσουν τον υπεράριθμο στρατό των Περσών.
Ο Λεωνίδας σκοτώθηκε από εχθρικά βέλη, ενώ οι Σπαρτιάτες σκότωσαν τα αδέρφια του Ξέρξη. Στη συνέχεια υποχώρησαν πίσω από το τείχος, όπου τους κυνήγησαν οι Πέρσες και τους σκότωσαν.
Για να τιμήσουν τη θυσία τους, οι αρχαίοι Έλληνες έστησαν σε εκείνο το σημείο στις Θερμοπύλες πέτρινο λέοντα, όπου υπήρχε η επιγραφή του Σιμωνίδη: Ὦ ξεῖν’, ἀγγέλλειν Λακεδαιμονίοις ὅτι τῇδε κείμεθα, τοῖς κείνων ῥήμασι πειθόμενοι. Που σημαίνει: «Ξένε, πες στους Λακεδαιμόνιους ότι κειτόμεθα εδώ, πιστοί στους νόμους τους».
Σήμερα η ίδια επιγραφή βρίσκεται στην κορυφή του Λόφου του Κολωνού απέναντι από το μνημείο του Λεωνίδα, το οποίο φιλοτέχνησε ο γλύπτης Βάσος Φαληρέας. Ο Βασιλιάς της Σπάρτης απεικονίζεται να κρατά το δόρυ και την ασπίδα του και πλαισιώνεται από μια μορφή που αναπαριστά τον Ταϋγετο και μια μορφή που αναπαριστά τον ποταμό Ευρώτα.
Η μορφή του βασιλιά Λεωνίδα είναι εμπνευσμένη από ένα ανδριάντα αρχαίου πολεμιστή, ο οποίος βρέθηκε από τη Βρετανική Σχολή το 1920 και οι αρχαιολόγοι τον ταύτισαν με τον Λεωνίδα.