Однако афиняне мирились с тираническим режимом до тех пор, пока этот режим оправдывал себя блестящими внешнеполитическими успехами и былое политическое могущество родовой аристократии не было окончательно сломлено. Между тем внешнеполитическая обстановка и положение внутри Афин к концу правления Писистрата существенно изменились. Поэтому положение сыновей Писистрата, унаследовавших его власть, оказалось менее прочным.
После смерти Писистрата в 527 г. до н. э. власть перешла к двум его сыновьям, Гиппию и Гиппарху. Фактически государственным делами занимался Гиппий, Гиппарх же посвятил себя литературе и искусству. У нас нет сведений о том, что правление сыновей Писистрата — Писистратидов сильно отличалось от правления отца. Однако постепенно внутриполитическое и международное положение Афин стало ухудшаться. В 514 г. до н. э. в среде афинских аристократов возник заговор, целью которого было низвержение тирании. Двое заговорщиков — Гармодий и Аристогитон — предприняли попытку убить Гиппия и Гиппарха во время Панафинейского празднества. Покушение это удалось лишь отчасти: убит был один Гиппарх. Гармодий на месте покушения погиб от рук копьеносцев, Аристогитона схватили, подвергли пыткам и казнили. Память о Гармодий и Аристогитоне как борцах против тирании потом долго чтилась афинскими демократами. Оставшийся в живых Гиппий обрушил жестокие репрессии на головы своих противников, стал на путь проведения террористической политики, вызывавшей острое недовольство даже среди прежних сторонников Писистрата. В этот период очень многие афиняне покинули родину.
Положения Гиппия осложняется также внешнеполитическими затруднениями. В 519 г. до н. э. Афины присоединили к своим владениям пограничный беотийский город Платеи. Это привело к разрыву с фиванцами. В это же время происходит ослабление Аргоса, старого союзника Писистрата, и усиливается враждебная тирании аристократическая Спарта. В довершение всего Афины теряют контроль над проливами, который переходит в руки персидской державы Ахеменидов. В связи с этим против Гиппия начинают активно выступать не только афинская аристократия, но и паралии, возглавляемые Алкмеонидами. Возникает союз земледельческой и торговой знати. Алкмеониды призвали на помощь спартанцев, которые послали свои войска, чтобы свергнуть тиранию. Однако первая попытка спартанской интервенции окончилась неудачей. Только в 510 г. до н. э. афинские эмигранты при активной поддержке Спарты сумели нанести поражение Гиппию и запереть его в Афинском акрополе. В конце концов Гиппий вынужден был капитулировать и удалиться из Афин в Сигей, находившийся в это время под властью Персии.
Во главе движения против Писистратидов стоял Клисфен, принадлежавший к роду Алкмеонидов. С именем Клисфена связана дальнейшая демократизация афинского политического строя. Клисфену пришлось выдержать напряженную борьбу с реакционной группировкой землевладельческой знати, возглавляемой Исагором, сыном Тисандра.
Опираясь на широкие слои, Клисфен предложил реформы, которые должны были окончательно подорвать господство родовой знати. Исагор не пользовался достаточной поддержкой среди населения и обратился за помощью к Спарте. Спартанцы потребовали удаления из Афин Клисфена под тем предлогом, что он принадлежал к «проклятому» роду Алкмеонидов, предки которых святотатственно нарушили клятву, расправились со сторонниками Килона. Это требование было подкреплено посылкой в Аттику спартанского военного отряда, возглавляемого царем Клеоменом. Клисфен и 700 семейств его сторонников вынуждены были уйти в изгнание. «...А Клеомен, придя с небольшим отрядом, — пишет Аристотель в "Афинской политии", — начал гнать из города под видом очищения семьсот афинских семейств. Приведя это в исполнение, он пытался низложить совет и отдать город под власть Исагора и трехсот его приверженцев. Однако совет оказал сопротивление и собрал народ. Тогда сторонники Исагора и Клеомена убежали на акрополь, а народ, обложив их там, осаждал в течение двух дней; на третий день отпустили Клеомена и всех бывших с ним, обеспечив им свободный выход, а Клисфена и остальных изгнанников призвали обратно» (VIII, 20).
Попытка возродить в Афинах аристократический строй при помощи спартанцев, таким образом, привела к восстанию народа. Родовая аристократия потерпела поражение, и Клисфен встал во главе государства.
Придя к власти (508 г. до н. э.), он приступил к проведению реформ, которые должны были закрепить победу демоса и навсегда покончить с опасностью возрождения власти родовой аристократии. Важнейшей реформой Клисфена было введение нового административного деления Аттики, построенного на чисто территориальном принципе, которое было призвано заменить древние родовые деления. Разделение это состояло в следующем: Аттика расчленялась на три территориальных округа: 1) город Афины с пригородами, 2) внутренняя центральная полоса и 3) береговая полоса. Каждый округ состоял из десяти равных частей — триттий. Три триттии, по одной из каждого округа, объединялись в филу, и таким образом составлялось десять территориальных фил. Следовательно, клисфеновские филы представляли собой объединение локально разделенных гражданских групп, соединявшихся во время голосования. Целью реформы было смешать население, разъединить роды и тем самым ослабить силу влиятельных их членов, т. е. эвпатридов. Старые филы с их филобасилеями оставались, но низводились до простых культовых объединений. Новые филы также приобретали сакральную санкцию и были названы по именам древних аттических героев.
Триттии распадались на мелкие сельские единицы — демы; в Аттике при Клисфене насчитывалось 100 демов; с течением времени их стало больше. Дем представлял собой одновременно хозяйственную, административную, культовую, военную и политическую единицу. С демом каждый афинянин был связан со дня рождения. Когда ему исполнялось 18 лет, выборный демарх (староста) заносил его в гражданские и военные списки, и после произнесения клятвы верности афинскому государству молодой афинянин зачислялся в эфебы для прохождения военной службы, а также получал право выступать на суде. С 20 лет он приобретал все гражданские права. По конституции Клисфена, права гражданства определялись принадлежностью к тому или иному дему, а не роду. «Оставь в покое филы и роды» — гласила афинская поговорка, рожденная во времена Клисфена. При составлении списков демотов (гражданских списков) в них было включено много метеков и вольноотпущенников, благодаря чему число афинских граждан увеличилось.
В демах же происходил набор гоплитов и избирались по жребию члены суда присяжных. Кроме того, каждый из граждан мог быть выбран в члены вновь созданного совета пятисот (буле), заменившего прежний совет четырехсот. Новый совет состоял из 500 человек, выбираемых по 50 от каждой филы. Внутри филы голоса распределялись соответственно величине демов. Таким образом, основной ячейкой и в этом случае оставался дем.
Наконец, Клисфен создал коллегию из десяти стратегов — предводителей афинского ополчения, которые в дальнейшем по очереди выполняли функции главнокомандующих. Чтобы предохранить государство от возможных политических потрясений и захвата власти тираном, Клисфен установил экстраординарный «суд черепков» — остракизм.
Каждый год весной созывалось экстренное народное собрание, определявшее голосованием, нужно ли прибегнуть к остракизму, т. е. нет ли среди граждан кого-либо, опасного для гражданской свободы. Если таковые оказывались, то собрание собиралось вторично, и тогда каждый гражданин писал на глиняном черепке (остракон) имя того, кто, по его мнению, угрожал гражданской свободе. Осужденный большинством голосов удалялся за пределы Аттики на десять лет (без конфискации имущества), по истечении которых он возвращался в Афины и получал все свои гражданские права.
Демократизация политического строя Афин вызывала недовольство в тех греческих государствах, где у власти еще стояла родовая аристократия. Против Афин выступила коалиция, в которую входили Спарта, Фивы, Халкида и Эгина. В поисках союзников афинское правительство обратилось к Персии. Персы согласились поддержать афинян при условии, если Афины признают верховную власть персидского царя. Афинское посольство, возглавляемое Алкмеонидами, согласилось на это требование. Но договор с персами не был утвержден народным собранием. Таким образом, афинянам пришлось в одиночку бороться с силами коалиции. В 506 г. до н. э. войска союзников вторглись в Аттику. Однако в результате разногласий среди спартанского командования коалиция вскоре распалась. Афиняне сумели нанести сокрушительное поражение халкидянам и фиванцам. Вслед за этим афинское войско переправилось на Эвбею и овладело Халкидой. На территории, отнятой у халкидян, было поселено четыре тысячи афинских клерухов. Таким образом, поход спартанцев в Аттику не увенчался успехом: афиняне не только отразили все попытки союзников вторгнуться на территорию Аттики, но укрепили и расширили свои владения. Афинское правительство отклонило также требование персов восстановить в Афинах власть Гиппея. Упрочение внутриполитического и международного положения Афин в значительной мере объясняется успехами реформаторской деятельности Клисфена.