Leónidas tomó el trono de Esparta entre el 491 a.C. y 480 a.C., como sucesor de su hermano Cleómenes I, cuya hija se convirtió en su esposa en el 488 a.C. Una de sus acciones más importantes tuvo lugar durante la invasión de Grecia por los persas en el 481 a.C. Protegiendo el paso de las Termópilas, que une Tesalia a Beocia, Leónidas y una fuerza militar de sólo 7.000 hombres, siendo apenas 300 espartanos, consiguieron repeler los ataques iniciales.
Pero Jerjes, rey de Persia, fue ayudado por un pastor local (Efialtes) que lo llevó por un camino que bordeaba la barranca y, rodeando del ejército, decidió resistir hasta el final. Según el historiador y geógrafo Pausanias, Jerjes amenazó a la defensa griega diciendo: «Mis flechas son tan numerosas que ocultan la luz del Sol». Leónidas respondió: «Tanto mejor, lucharemos a la sombra».
Leónidas sabía de la traición de Efialtes. Mantuvo a los espartanos, que durante tres días mataron a 20.000 persas y desestimó el resto del ejército. Para aquellos que se quedaron, dijo: «Almuercen conmigo aquí y cenaremos en el infierno». Leónidas sabía que su muerte era segura, pero decidió morir peleando porque ningún espartano huía de vuelta a su ciudad. De acuerdo con su propia filosofía, o regresó victorioso o muerto sobre su escudo.
Otra razón fue que si huía, el resto de Grecia también huiría. Al final, rodeado por sus enemigos, el rey Jerjes dio una órden a Leónidas: «Depongan sus armas y entréguense»; Leónidas replicó: «Ven a por ellas».
Atacado por todos los lados, los espartanos fueron masacrados. La cabeza de Leónidas fue cortada y su cuerpo crucificado. Los persas esperaron dos meses durante el invierno, para continuar la guerra. Cuando decidieron regresar, los espartanos restantes formaron el cuerpo principal del ejército griego. Había tres espartanos por cada griego y al final de la guerra a los persas fueron derrotados y expulsados de Grecia.
