Направляясь вдоль восточного побережья Ликии в Памфилию, Кимон встретил задержку у эллинского города Фаселида. Этот значительный торговый центр с тремя гаванями занимал важное стратегическое положение. Жители Фаселиды, хотя они и были греками по происхождению (город основан колонистами из Родоса), не приняли флот Кимона и на его требование отпасть от персов ответили отказом. Кимон подверг опустошению хору Фаселиды и приказал штурмовать городские стены. Однако находившиеся в войске Кимона хиосцы, с давних пор имевшие дружественные связи с Фаселидой, в конце концов примирили Кимона с жителями города. Но условия примирения были фактически равносильны капитуляции. Фаселиты должны были уплатить 10 талантов; город становился членом Делосской лиги и обязан был принять участие в походе против варваров .
Закрепив афинское господство в Карии и Ликии, Кимон нанес сокрушительное поражение персам на море и на суше около 468467 гг. до н. э. (Thuc., I, 100, 1; Ephor., FGH 70 F 191, 62-118; Diod., XI, 60, 3-62; Plut. Cim., 12 sq.; Nep. Cim., 2; Just., II, 15, 20; Polyaen., I, 34, 1; Paus., I, 29, 14) . Анализ всего имеющегося материала убеждает нас в том, что, хотя эллины и одержали важную победу над персами, последствия ее были не настолько велики, как об этом сообщают Плутарх и Диодор. Так, например, Памфилия оставалась у персов. Под их господством по-прежнему находились Троада, Сигей. Персы восстановили контроль над Херсонесом, Геллеспонтом и Кипром. Поэтому цели Делосской симмахии, в осуществлении которых были особенно заинтересованы афиняне, были далеко еще не достигнуты.
Вскоре после битвы у Эвримедонта Кимон выступил из Афин с небольшим числом кораблей с целью восстановить господство афинян на Херсонесе (Plut. Cim., 14; ср.: Hdt., VII, 106). Персы здесь заручились поддержкой фракийцев, недовольных тем, что афиняне отчасти закрепились на фракийском побережье, поселив в Эйоне своих колонистов. Кимон нанес персам поражение сначала в морском сражении, а затем, изгнав их и победив фракийцев, подчинил весь Херсонес власти афинского государства.
О действиях Кимона на Херсонесе сообщает только Плутарх, тем не менее его рассказ основан на хорошем источнике и вполне заслуживает доверия. В пользу историчности этого события свидетельствует также фрагментарно сохранившийся список погибших в сражениях афинян, который эпиграфисты датируют временем около 465 г. до н. э. (IG2, 1, 928 = SEG, X, 405; ср.: Paus., I, 29, 4 sq.) .
Среди названий мест, возле которых происходили сражения, мы встречаем Кардию (город на севере Херсонеса), Пэй (также на Херсонесе) и Сигей (в Троаде, у входа в Геллеспонт). В списке погибших, кроме афинян, отмечены граждане Мадития (город на Херсонесе), Византия и Кебрены (город в Троаде). Так что во время этой экспедиции эллины восстановили господство на Херсонесе и в Геллеспонте. Участие жителей Византия в качестве союзников в походе Кимона свидетельствует о том, что афиняне со времени изгнания Павсания удерживали этот стратегически важный город в своих руках. Таким образом, в результате похода Кимона афиняне вновь восстановили контроль над проливами. Упоминание среди афинских союзников граждан Кебрены свидетельствует о том, что к этому времени, вероятно, часть Троады уже находилась под контролем Делосской симмахии.