Posteriormente, los pueblos indoeuropeos se repartieron el territorio: los medas, al sur del Caspio; los persas, al norte del golfo Pérsico y los partos, al este de Jurasán hasta Tayikistán.
En el siglo VII a. de C., los medas sometieron a los persas y constituyeron un vasto imperio, destruido por el rey persa aqueménida Ciro II, que impuso su autoridad a partir del 550 a. de C.
Con Darío I (552-486 a. de C.) y Jerjes I (486-465 a. de C.), el imperio aqueménida alcanzó su apogeo y se extendió desde Egipto hasta el Punjab; sin embargo, las guerras Médicas (490-479 a. de C.) contra los griegos fueron un fracaso. En la famosa batalla de Maratón, los generales persas Datis y Artafernes cayeron ante la estrategia griega.
En el año 331 a. de C., Alejandro Magno venció a Darío III en Arbelas e impuso de esta manera la dominación grecomacedonia. Tras la muerte de Alejandro (323 a. de C.), Irán fue entregado a los seleúcidas, antes de que los partos los expulsaran de la meseta irania y fundaran la dinastía de los arsácidas (250-224 d. de C.).
A los arsácidas les sucedieron los sasánidas (224-651), cuyo imperio se extendió desde la India hasta Arabia.