Когда афинский флот потерпел сокрушительное поражение в Сицилии (413 год до н. э.), завершился длившийся около 60 лет период владычества Афин на море, и пресловутый морской союз распался. В 411 году до н. э. в территориальные воды Византия вошла пелопоннесская эскадра под командованием Геликса. Спартанцы установили контроль над проливами и передали власть своему наместнику по имени Клеарх.
Захват Спартой и ее союзниками городов в черноморских проливах был тяжелейшим ударом для Афин. Поэтому афиняне сконцентрировали весь флот для войны за проливы и в битве при Кизике разгромили пелопоннесский флот и одержали решающую победу в сражении на суше. Однако Византий был хорошо укреплен и имел солидный запас продовольствия, его осада могла растянуться на долгие месяцы. Афинский военачальник Алкивиад в очередной раз продемонстрировал афинское хитроумие – он просто учредил таможню в наиболее узком месте Босфора, к северу от Византия. Таможня взимала десятипроцентную пошлину со стоимости товаров, но без контроля над Византием победа в битве за проливы не могла считаться окончательной. Клеарх располагал сильным войском, но время работало против хозяев города, запасы продовольствия таяли, и вскоре недовольные жители вступили в тайные переговоры с Алкивиадом. Пришло время для очередной военной хитрости афинян. Внезапно флот Алкивиада начал отходить из бухты, спартанцы отнеслись к этому с подозрением и не только не сняли постов в гавани, а, напротив, перевели туда значительные силы. Действительно, под покровом темноты афинский флот вернулся и даже сделал попытку атаковать, но основной удар был нанесен с суши. Перешедшие на сторону афинян византийцы открыли ворота и впустили афинян, спартанский гарнизон был уничтожен.
Период пребывания Византия под властью Афин был очень недолгим – он продлился всего около четырех лет. В конце Пелопоннесской войны в 405 году до н. э. Византий оказался в числе тех городов, которые были захвачены флотом спартанцев под командованием Лисандра. Старая земельная аристократия, недовольная попытками установить афинский вариант демократии, вступила в сговор с Лисандром и открыла ворота для его воинов.
Спартанское владычество оказалось значительно более тягостным для населения города; спартанцы, ярые противники демократии, ввели унизительные порядки и обложили горожан непосильными налогами. В город снова вернулся Клеарх со своим гарнизоном, и если во время первого пребывания во главе византийского гарнизона он практически не утеснял местных жителей, то теперь, напротив, спартанцы решили избавиться от военной и финансовой элиты Византия. Клеарх призвал всех византийских военачальников для переговоров. Когда те собрались в условленном месте, на них напали спартанские воины и всех перебили. Богатые купцы и ремесленники часто обвинялись в симпатии к афинской демократии, за чем следовала смерть или изгнание, а имущество поступало в распоряжение начальника гарнизона. В конце концов, волны страха за свой кошелек и жизнь докатились и до землевладельцев. Они стали жаловаться на Клеарха в Спарту. Нужно отдать центральным властям должное – не желая обострения ситуации, они просто прислали нового наместника, который изгнал не в меру ретивого Клеарха.