479 m. pr. m. e. pavasarį, po to, kai jo bendravaldovas Leonidas žuvo Thermopylai mūšyje, Leotychidas vadovavo Graikijos flotei, kurią sudarė 110 laivų Eginoje ir vėliau Delose, remdamas Graikijos sukilimus Kiose ir Samoje prieš Persiją. Leotichidas nugalėjo persų kariuomenę ir jūrų pajėgas Mycale mūšyje
Mažosios Azijos pakrantėje 479 m. pr. Kr. vasarą (galbūt maždaug rugpjūčio viduryje). 476 m. pr. Kr. Leotichidas vadovavo ekspedicijai į Tesaliją prieš Aleuadų šeimą dėl bendradarbiavimo su persais, bet pasitraukė po to, kai šeimai buvo duotas kyšius. Grįžęs į Spartą, jis buvo teisiamas už kyšininkavimą ir pabėgo į Atinos Aleos šventyklą Tegėjoje. Jis buvo nuteistas į tremtį, o jo namas sudegintas. Jį paveldėjo jo anūkas Archidamas II, jo sūnaus Zeuksidamo, vadinamo Cinisku, sūnus, kuris mirė jo tėvo gyvenime. Leotichidas mirė po kelerių metų, maždaug 469 m. pr. Kr.