希腊城邦之间在波斯撤军后的岁月中发生了内斗并逐渐衰败，希腊北部日渐强盛的马其顿人开始不断挑战希腊的弱小城邦。在征服了希腊之后，崇尚希腊文明的马其顿人在成为希腊盟主腓力二世的带领下进攻波斯，但不幸遇刺身亡，随后他的年仅二十岁的儿子亚历山大匆忙继位，继续远征波斯帝国。此时的波斯内部争斗频发直到希腊人攻入两河流域，大流士三世才匆忙带领军队迎战。他们在数年中交锋两次，但大流士三世都在激烈交锋中临阵逃脱，波斯大败。大流士三世在逃亡中被巴克特里亚的总督贝索斯杀掉。而亚历山大顺势而为，以为大流士三世报仇之名杀死了贝索斯，征服了巴克特里亚。而后他回到波斯首都迎娶了大流士的女儿为皇后，并自称自己是波斯帝国的继承人，至此波斯灭亡。

亚历山大此后继续东征，一度打到了印度河流域，此后收兵回到巴比伦。虽然在文化中亚历山大承袭着希腊，但他在政治上延续了波斯的旧规，他鼓励希腊与波斯人通婚，并重用波斯贵族，以稳固其统治，自此希波两百年的恩怨情仇宣告完结。但公元前323年，随着亚历山大的突然病世。因为没有指定继承人，他手下的各路将领都拥兵自重，自此亚历山大王国瓦解。他的部下塞琉古控制了包括伊朗高原在内的中西亚地区，建立了塞琉古王朝。

塞琉古王朝自建立起就纷争不断，到了公元2世纪初，西方形势巨变，新星罗马也展开了自己的征服之旅，在其打击下，塞琉古逐渐衰落。趁着塞琉古与古埃及征战之时，帕提亚不再称臣于塞琉古，他们开始了扩张，并将塞琉古逼至今日的叙利亚一带，并征服了中亚和其它剩余之地。只是由于其版图与罗马接壤，它在此后不断受到罗马的侵扰。后来，随着罗马开始征召日耳曼雇佣兵加入自己的军队，这使得罗马军队日益蛮族化，为其日后的灭亡埋下伏笔。

与此同时，由于长期征战，帕提亚内部矛盾日益尖锐，民生困苦，贵族纷纷割据一方，伺机推翻帕提亚，恢复波斯人的统治。公元224年，贵族萨珊家族的反叛灭亡了帕提亚，萨珊王朝建立（波斯第二帝国）。

萨珊家族是一个波斯的祭司家族，其始祖萨珊是波斯国教琐罗亚斯德教的大祭司，这个教义认为世界上存在着善神（光明）和恶神（黑暗），而人们要始终相信光明能战胜黑暗。后来这个教义又吸收了部分基督教和犹太教的教义，发展成摩尼教，传入中国后称为明教或拜火教，并且摩尼教也在一定程度上影响了伊斯兰教。

萨珊王朝经过迅速扩张后，再次相逢了罗马帝国。公元239年，沙普尔一世继承王位后几次打败罗马，扬名波斯。但由于他去世后王室激烈的内斗，摩尼教的祭司们也干涉内斗，经常废立国王，萨珊王朝经历低迷。公元309年，当权祭司们杀死了当权的国王及其较为年长的三个波斯王子，于是皇位落至遗腹子沙普尔二世，并在其出生后就被祭司贵族洗脑培养，推崇拜火教，打压基督教，迫使基督教徒们改奉拜火教。而此时罗马已经改奉基督教为国教，于是罗马就借口沙普尔二世迫害基督教而征伐波斯。

沙普尔二世的军事天赋极高，他接连打败了罗马的进攻并迫使其签订了停战条约。而后又打败了贵霜帝国。此时的波斯控制了连接欧亚非三大洲的丝绸之路，彻底垄断了中国的丝绸贸易。

而后，波斯帝国的几任国王都比较平庸，造成祭司势力抬头，地方割据。好在罗马的内部争斗也让它自顾不暇，这期间并无战争。公元395年，罗马分裂为东西罗马。东罗马（拜占庭）变成了波斯的主要敌人。公元498年，萨珊王朝迎来了第二个黄金时期：卡瓦德一世重新登基，他大胆做出一系列改革，振兴王权和国家，他的儿子库斯劳一世继承父业，他进一步加强了统治，又将阿拉伯国家对商业的控制转到波斯湾，并引入大量印度书籍与文化。

公元579年库斯劳一世去世。他的儿子继承王位十年后被宫廷政变推翻，于是库斯劳一世的孙子库斯劳二世继位，他将其父亲挖去双眼并处死。这引起了当时的波斯名将白赫兰楚u宾的极度不满，于是联合反对者发起反叛。库斯劳二世被迫逃到拜占庭，恳求拜占庭帮其复国，并承诺成功为将臣服于它。然而，事成之后库斯劳二世撕毁合同并与其翻了脸。公元602年，拜占庭皇帝被杀，帝国陷入内乱，库斯劳二世趁机攻入，一度占领了大片拜占庭领土。好在拜占庭的新皇帝希拉克略得到了基督教会的全力支持，并组建了一支战斗力超强的队伍。以圣战的名义对波斯发起多次反攻。最终在公元627年的尼尼微战役中波斯战败。此后库斯劳二世的儿子霍尔密兹德五世就效仿其父杀死了库斯劳二世并夺权，但此时，阿拉伯人在穆罕默德的带领下已经完成了对阿拉伯半岛的统一，准备开始对外扩张了。