Fille de Phorcys et de Céto, et donc sœur des Grées, mais mortelle, Méduse est une belle jeune fille dont Poséidon s'éprend. Violée par ce dieu dans un temple dédié à Athéna, elle est punie par cette même déesse qui la transforme en Gorgone. Ses cheveux deviennent des serpents, ses yeux se dilatent et désormais son regard pétrifie tous ceux qui le croisent. Selon une autre version, Méduse était une jeune fille tellement fière de sa beauté et de sa chevelure qu'elle avait osé rivaliser avec Athéna. Pour la punir, la déesse changea ses cheveux en serpents et modifia son regard. De même, selon Ovide « parmi tous ses attraits, ce qui charmait surtout les regards, c’était sa chevelure ».

Danaé, chassée d'Argos avec son fils Persée, est recueillie par un pêcheur de cette île. Celui-ci la prend dans sa maison et élève son enfant. Mais Polydecte, frère jumeau du pécheur et roi de l'île, s'était épris de Danaé et cherchait un moyen d'écarter le jeune Persée, il lui demande « la tête de Méduse ! », s'il ne la lui apporte pas, il pourrait alors épouser sa mère Danaé. Se lamentant sur son triste sort, Persée se rend à l'autre bout de l'île. Il rencontre le dieu Hermès, qui lui dit de ne pas se décourager. Avec son aide et celle d'Athéna, Persée se rend chez les sœurs des Gorgones, les Grées (les « Vieilles »), qui sont nées avec des cheveux blancs et vivent dans une grotte où ne pénètre jamais la lumière du Soleil ni la clarté de la Lune ; elles n'ont ensemble qu'un seul œil et une seule dent, qu'elles se passent à tour de rôle. Comme elles refusent de coopérer, il leur subtilise leur œil et leur dent au moment pour les forcer à lui répondre. Il apprend ainsi le chemin qui mène chez les nymphes, Arrivé là, celles-ci lui indiquent la grotte où se trouvent les Gorgones et lui remettent trois objets magiques : des sandales ailées qui permettent de voler, le casque d'Hadès qui rend invisible parce qu'il est le « masque d'un trépassé », ainsi qu'une besace pour y placer la tête de Méduse.

Ainsi équipé, Persée vole jusqu'au rivage de l'Océan et arrive dans la grotte où les trois Gorgones sont en train de dormir. Elles sont monstrueuses, avec leurs têtes couvertes d'écailles, leurs défenses de sanglier, la langue pendante, des yeux exorbités, des ailes et des mains de bronze, ainsi que des serpents autour de leur poitrine. Quiconque les regardait est changé en pierre. Couvert du casque d'invisibilité et ayant bien soin de détourner la tête, le héros réussit à s'en approcher grâce au reflet que lui renvoie son bouclier poli comme un miroir. Il se saisit de Méduse à tâtons et il la décapite. Du cou tranché de Méduse jaillissent deux fils, Chrysaor, père de Géryon, et Pégase, le cheval ailé. 

Persée met la tête de Méduse dans sa besace et s'enfuit à l'aide de ses sandales ailées, tout en étant dissimulé, grâce à son casque d'invisibilité, aux deux autres Gorgones qui le poursuivent en pleurant. Continuant son voyage, Persée aperçoit la vierge Andromède attachée nue à un îlot rocheux en guise de sacrifice à Kétos, un monstre marin envoyé par Poséidon. Il la délivre, en devient instantanément amoureux et finit par l'épouser, après avoir obtenu l'accord des parents en tuant le monstre qui ravageait leur pays. Au passage, les algues autour du rocher ont été pétrifiées en corail. Comme l'oncle d'Andromède, Phinée, lui cherche noise en prétendant que la jeune fille lui était promise. Persée le pétrifie à l'aide de la tête de Méduse.

Rentré avec Andromède, il apprend que Danaé et le pécheur se sont réfugiés dans un temple pour échapper aux avances de Polydecte accompagné de son armée. Il pétrifie ces derniers, établit le pécheur Dyctis comme roi et offre à Athéna la tête de Méduse, que la déesse, avec l'aide d'Héphaïstos, fixe sur sa tête.