Circé est la fille d’Hélios (le Soleil) et de l’Océanide Perséis, et sœur d’Éétès.
Homère, Hésiode, Virgile et Ovide la considèrent, de par sa naissance, comme une déesse à part entière, ce qui ne semble pas avoir été le cas du reste de sa parentèle. Cicéron s'interroge sur son caractère humain ou divin.
Elle apparaît principalement au chant X de l’Odyssée : elle habite dans l’île d’Ééa, dans un palais situé au milieu d’une clairière, entouré de loups et de lions, autrefois des hommes qu'a ensorcelés Circé. C’est là qu’elle a autrefois, si on en croit les récits argonautiques, recueilli et purifié Jason et Médée (sa nièce, fille d’Éétès) après le meurtre d’Absyrtos.
Quand Ulysse et ses compagnons abordent l’île, vingt-deux d’entre eux, menés par Euryloque, se laissent attirer jusqu’au palais par une voix harmonieuse. La magicienne les accueille et leur offre un breuvage composé de gruau d’orge, de miel vert, de fromage et de vin auquel elle ajoute un poison. Dès qu’ils ont bu, elle récite une incantation qui les transforme en porcs. Euryloque, resté dehors, court avertir Ulysse, qui part à la recherche de Circé. Le dieu Hermès lui apparaît alors sous la forme d’un beau jeune homme tenant un roseau d’or qui lui remet l’herbe « moly » et lui donne des instructions pour triompher de Circé.
Quand il arrive chez la magicienne, celle-ci lui offre la même boisson, mais elle échoue à le transformer. Ulysse tire son épée ; apeurée, Circé lui offre de partager son lit. Là encore, Ulysse, suivant les recommandations d’Hermès, demande à la magicienne de jurer par « le grand serment des dieux » qu’elle ne cherchera plus à lui faire de mal. Cela fait, Ulysse et Circé s’unissent, puis elle rend aux compagnons leur apparence humaine. Un an s'écoule. Elle aide enfin le héros et son équipage à préparer leur départ, en leur conseillant d'aller consulter le devin Tirésias aux Enfers.
De ses amours avec Ulysse, elle aurait conçu plusieurs enfants (leur nombre et leur nom divergent beaucoup selon les traditions). On prête en outre à Circé bon nombre d’enfants nés de liaisons avec plusieurs Olympiens. Ainsi, dans les Dionysiaques, Nonnos de Panopolis lui attribue-t-il la maternité de Phaunos, l’équivalent du Faune latin, issu de ses amours avec Poséidon.
La légende veut que Circé soit morte de la main de Télémaque — en effet, considérée par les dieux comme malfaisante, elle n'a pas reçu le don d'immortalité.