Artemísia, nomeada em homenagem à irmã de Apolo, é a única mulher a quem Heródoto atribui a virtude de "andreia" (coragem). Nada se sabe sobre o nascimento ou a infância dela, mas por volta de 500 a.C., pouco antes da revolta jônica que deflagrou a invasão persa da Grécia, ela se casou com o rei de Halicarnasso. Quando ele morreu alguns anos depois, ela assumiu o trono.
Inteligente o bastante para perceber quem estava em vantagem, Artemísia aliou-se com Xerxes durante a segunda invasão persa da Grécia em 480 a.C. E ela se envolveu pessoalmente, comandando o contingente halicarnassiano de cinco ou seis navios. Todos os relatos dizem que ela teve um bom desempenho na batalha naval de três dias de Artemísio. Embora um empate tático, foi uma vitória estratégica persa, já que a frota grega, menor, retirou-se para Salamina. Quando os persas se aproximaram das tropas gregas reforçadas sob Temístocles, ela foi a única comandante persa a se posicionar contra o ataque, sugerindo paciência.
Enquanto Xerxes observava de seu trono dourado, a frota persa velejou para os estreitos... para lá ser decisivamente derrotada. Apesar de suas hesitações, parece que Artemísia teve uma atuação brilhante, embora cruel. Vendo que seus navios estavam presos entre os letais trirremes gregos e a frota persa que se desintegrava, ela ficou determinada a escapar. Perseguida pelos trirremes inimigos, ela calmamente bateu em um navio persa para abrir caminho e fugir. Achando que ela fosse uma aliada, os gregos desistiram de perseguir, enquanto Xerxes, achando que ela havia afundado um navio inimigo e irritado com seus próprios almirantes, declarou: "meus homens se tornaram mulheres, e minhas mulheres, homens".
Depois da batalha, Artemísia aconselhou Xerxes a voltar para a Ásia e Heródoto escreveu que ela transportou os filhos dele na Grécia em segurança até Éfeso. E então ela desaparece dos registros históricos.