Na pomoc Kononowi do Mityleny przybył strateg Diomedon z Hellespontu z 12 okrętami. Został jednak rozbity przez flotę Kallikratidasa i utracił 10 jednostek. Po naprawie uszkodzonych okrętów i obsadzeniu zdobycznych, flota Spartan powiększyła się do 170 trójrzędowców.
W lipcu 406 p.n.e. z Aten wypłynęła na Samos flota wezwana na pomoc przez Konona. Kallikratidas pozostawił 50 trier pod wodzą Eteonikosa, by blokował flotę Konona, a sam wypłynął ze 120 okrętami przeciwko nadciągającej flocie ateńskiej i zacumował u przylądka Malea na południu Lesbos. Ateńczycy zatrzymali się przy trzech wysepkach Arginuskich, między Lesbos a lądem stałym na południowy wschód od Mityleny.
W tej sytuacji na początku sierpnia 406 p.n.e. doszło do wielkiej bitwy morskiej pod Arginuzami, w której wzięło udział 120 okrętów spartańskich i około 150 ateńskich, łącznie 50 tysięcy marynarzy i żołnierzy. Na prośby Lacedemończyków, aby Kallikratidas dokonał odwrotu i zaprzestał dalszej wojny, miał on odrzec, iż nawet po utracie całej floty są oni w stanie wystawić nową, podczas gdy on nie jest w stanie cofnąć się bez utraty czci. Po stronie ateńskiej naczelne dowództwo sprawował Thrasyllos, a grupy statków przydzielono łącznie ośmiu strategom.