479. aasta kevadel, pärast tema kaasvalitseja Leonidase surma Thermopylede lahingus, juhtis Leotychidas Kreeka laevastiku, mis koosnes 110 laevast Eeginas ja hiljem Deloses, toetades Kreeka mässu Kiosil ja Samoses Pärsia vastu. Leotychidas alistas Pärsia sõjaväe- ja mereväed Mikale lahingus
Väike-Aasia rannikul 479. aasta suvel eKr (võib-olla umbes augusti keskpaigas). Aastal 476 eKr juhtis Leotychidas ekspeditsiooni Thessaliasse Aleuadae perekonna vastu, et nad olid koostööd teinud pärslastega, kuid ta tõusis perekonna alt alt altkäemaksu saades tagasi. Sparta naasmisel mõisteti ta altkäemaksu eest kohut ja ta põgenes Tegea Athena Alea templisse. Ta mõisteti pagendusse ja tema maja põletati. Tema järeltulijaks sai tema lapselaps Archidamus II, tema poja Zeuxidamus'e poeg, kelle nimi oli Cyniscus, kes oli surnud oma isa eluajal. Leotychidas suri mõned aastad hiljem, umbes 469 eKr.