Η ανεξαρτησία των ιωνικών πόλεων έληξε μετά την επέκταση των Λυδών, οι οποίοι έδωσαν μεν αυτονομία στη Μίλητο, αλλά υποχρέωσαν τους Ίωνες να τους ακολουθούν στις εκστρατείες. Παράλληλα, οι Λυδοί βρίσκονταν σε πόλεμο με τους Μήδους, αλλά υπέγραψαν ειρήνη, ορίζοντας τον Άλυ ποταμό ως σύνορο των βασιλείων τους.
Την ηγεσία των Λυδών ανέλαβε ο Κροίσος, ο οποίος σκόπευε να καταλάβει όλες τις ελληνικές περιοχές στη Μ. Ασία - την ηγεσία των Περσών ανέλαβε ο Κύρος, ο οποίος επέκτεινε το βασίλειό του.Ο Κροίσος έβλεπε την ευκαιρία να επεκταθεί χάρη στο χάος που επικρατούσε στην Περσία. Ο Ηρόδοτος αναφέρει ότι προτού επιτεθεί, ο Κροίσος επισκέφθηκε την Πυθία, η οποία του είπε ότι αν περάσει τα σύνορα θα καταστρέψει μια μεγάλη αυτοκρατορία (εννοώντας τη Λυδία). Ο Κροίσος, ο οποίος δεν κατάλαβε το νόημα της προφητείας, επιτέθηκε στους Πέρσες, αλλά νικήθηκε και αιχμαλωτίστηκε.Ο Κύρος ζήτησε τη βοήθεια των Ιώνων όταν πολεμούσε τους Λυδούς, αλλά οι Ίωνες αρνήθηκαν να βοηθήσουν. Όταν, όμως, ο Κύρος κατέλαβε τη Λυδία, οι Ίωνες προθυμοποιήθηκαν να γίνουν υποτελείς των Περσών και να ζουν όπως οι Λυδοί.
Ο Κύρος αρνήθηκε, λέγοντας ότι οι Ίωνες δεν τον είχαν βοηθήσει και διέταξε τον Άρπαγο να επιτεθεί στην Ιωνία. Ο Άρπαγος επιτέθηκε στη Φώκαια, αλλά οι κάτοικοι της πόλης μετακόμισαν στη Σικελία - το παράδειγμα τους ακολούθησαν και οι κάτοικοι της Τέω. Οι υπόλοιποι Ίωνες, οι οποίοι έμειναν στις πόλεις τους, υποδουλώθηκαν. Οι Πέρσες τοποθέτησαν στην ηγεσία των ιωνικών πόλεων διάφορους τυράννους, με τους οποίους οι Ίωνες δεν είχαν καλές σχέσεις.
Μετά από σαράντα χρόνια, οι Πέρσες είχαν διορίσει τον Αρισταγόρα τύραννο της Μιλήτου. Ο Αρισταγόρας αντικατέστησε τον θείο του, Ιστιαίο, ο οποίος έμεινε στα Σούσα ως σύμβουλος του Δαρείου.
Το 500 π.Χ., υποδέχθηκε μερικούς εξόριστους αριστοκράτες από τη Νάξο, οι οποίοι τον έπεισαν να τους βοηθήσει να αναλάβουν ξανά την ηγεσία στο νησί. Μετέπειτα, ο Αρισταγόρας έπεισε τον σατράπη της Λυδίας, Αρταφέρνη, να τον βοηθήσει και υποσχέθηκε να μοιραστούν την εξουσία στη Νάξο. Ο Αρταφέρνης δέχθηκε και, αφού έπεισε τον Δαρείο, ετοίμασε στρατό για να επιτεθεί το επόμενο έτος.
Η Ιωνική Επανάσταση (500/499 π.Χ. - 494 π.Χ.), και οι σχετικές επαναστάσεις στην Αιολίδα, στη Δωρίδα, στην Κύπρο και στην Καρία ήταν στρατιωτικές εξεγέρσεις πολλών περιοχών της Μικράς Ασίας κατά της περσικής κυριαρχίας και έληξαν με την αποφασιστική νίκη των Περσών και την κατάπνιξη της εξέγερσης. Αιτία της επανάστασης ήταν η δυσαρέσκεια των κατοίκων των ιωνικών πόλεων εναντίον των τυράννων, τους οποίους οι Πέρσες διόριζαν κυβερνήτες στις ιωνικές πόλεις, και οι μεμονωμένες ενέργειες δύο τυράννων από την Μίλητο· του Ιστιαίου και του Αρισταγόρα.
Οι πόλεις της Ιωνίας είχαν υποταχθεί στους Πέρσες το 547/6 π.Χ. και από τότε διοικούνταν από ντόπιους τυράννους διορισμένους από τον σατράπη στις Σάρδεις. Το 499 π.Χ. ο τότε τύραννος της Μιλήτου, Αρισταγόρας, με στόχο να ενισχύσει την θέση του, ξεκίνησε με την υποστήριξη του σατράπη Αρταφέρνη μια εκστρατεία εναντίον της Νάξου.
Η πολιορκία της Νάξου απέτυχε και για να αποφύγει μια πιθανή απομάκρυνσή του από την ηγεσία της Μιλήτου, ο Αρισταγόρας κήρυξε στην πόλη του δημοκρατία, προκάλεσε την πτώση άλλων τυράννων σε πόλεις της Ιωνίας και υποκίνησε έναν γενικό ξεσηκωμό των Ιώνων εναντίον της περσικής κυριαρχίας.
Από τις ελληνικές πόλεις της ηπειρωτικής Ελλάδος, μονάχα η Αθήνα και η Ερέτρια δέχθηκαν να βοηθήσουν και έστειλαν 25 τριήρεις. Οι επαναστάτες έκαψαν τις Σάρδεις, ωστόσο υπέστησαν βαριά ήττα στην Έφεσο. Για τρία χρόνια, οι Πέρσες κατέπνιγαν την εξέγερση στην Καρία και το 494 π.Χ. ανασυντάχθηκαν, νίκησαν τους Ίωνες στη ναυμαχία της Λάδης - μετά την αποστασία των Σαμίων - και κατέστρεψαν την Μίλητο.
Η Ιωνική Επανάσταση αποτελεί την πρώτη μεγάλη πολεμική σύρραξη μεταξύ Ελλήνων και Περσών και την πρώτη φάση των Περσικών Πολέμων. Παρόλο που οι ιωνικές πόλεις επανακτήθηκαν, ο βασιλιάς Δαρείος ορκίστηκε να εκδικηθεί την Αθήνα και την Ερέτρια για την υποστήριξή τους. Καθώς, όμως, σύμφωνα με τον Ηρόδοτο, είδε ότι οι πολυάριθμες ελληνικές πόλεις αποτελούσαν μία διαρκή απειλή για την σταθερότητα της αυτοκρατορίας του, ο Δαρείος αποφάσισε να κατακτήσει όλη την Ελλάδα. Το 492 π.Χ. η πρώτη περσική εισβολή στην Ελλάδα, η επόμενη φάση των Περσικών Πολέμων, είναι άμεσο αποτέλεσμα της Ιωνικής Επανάστασης.
Πληροφορίες αντλήθηκαν από την πηγή