Il dirige, avec Thémistocle, la flotte grecque lors de la bataille de Salamine.
Il est effrayé en voyant l'importance numérique de la flotte de Xerxès Ier et songe à battre en retraite, sans doute aussi pour protéger sa patrie d'origine, le Péloponnèse. Nous savons qu'il a alors un violent accrochage verbal avec Thémistocle qui souhaite livrer bataille et que l'avis de celui-ci finit par l'emporter auprès des chefs de la flotte. Il s'emporta au point de lever sur lui le bâton: «Frappe, lui dit Thémistocle, mais écoute.». Eurybiade livre alors bataille () remportant la bataille navale la plus célèbre de l'Antiquité. D'un avis contraire à Thémistocle, il dissuada les Grecs, après leur victoire, de couper la retraite aux troupes de Xerxès, en détruisant le pont que ce prince avait jeté sur l'Hellespont.
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