Penelope je vdaná za hlavní postavu, krále Ithaky, Odyssea (v římské mytologii Ulysses) a dceru Icaria ze Sparty a Peribeje (neboli Polycaste). Má jen jednoho syna s Odysseem, Telemachus, který se narodil těsně předtím, než byl Odysseus povolán bojovat v trojské válce. Čeká dvacet let na Odysseův „konečný návrat, během kterého vymýšlí různé strategie, jak oddálit uzavření manželství s jakýmkoli ze 108 nápadníků (vedených Antinousem, včetně Agelause, Amphinoma, Ctessippa, Demoptolema, Elata, Euryadea, Eurymacha a Peisandrose). p>

Po Odysseově návratu, přestrojený za starého žebráka, zjistí, že Penelope zůstala věrná. Vymyslela triky, jak nápadníky oddálit, jedním z nich je předstírat, že pro Odysseův staršího otce Laertese utkává pohřební plášť a tvrdí, že si vybere nápadníka, až skončí. Každou noc po tři roky odčiní část pláště, dokud Melantho, otrokyně, neobjeví její šikanu a neodhalí ji nápadníkům.

Kvůli jejímu úsilí odložit nové manželství je Penelope často považována za symbol věrnosti v manželství. Ale protože Athena chce, aby se „předvedla před poddanými, aby se jejich srdce roztřásla a získala od svého manžela a jejího syna větší čest než dosud“, Penelope se nakonec objeví před nápadníky (xviii. 160–162). Jak komentuje Irene de Jong:

Iniciativu v podobě nového příběhu přebírá tak často Athena. Irection … Motivy smrtelníků a bohů se obvykle shodují, tady ne: Athéna chce, aby Penelope rozdmýchala touhu nápadníků po ní a (tím) ji více ocenila jejím manželem a synem; Penelope nemá žádný skutečný motiv … prostě cítí bezprecedentní impuls setkat se s muži, které tak nenávidí … a dodává, že by při této příležitosti mohla promluvit s Telemachem (což skutečně udělá).

Je rozpolcená, různě žádá Artemis, aby ji zabil, a zjevně uvažuje o svatbě s jedním z nápadníků. Když se maskovaný Odysseus vrátí, oznámí ve svém dlouhém rozhovoru s maskovaným hrdinou, že kdokoli může navléci Odysseův pevný luk a vystřelit šíp dvanácti hlavami sekery, může mít její ruku. “Pro zápletku Odyssey, samozřejmě, její rozhodnutí je bodem obratu, krokem, který umožňuje dlouho očekávaný triumf vracejícího se hrdiny. “

Diskutuje se o tom, zda si Penelope uvědomuje, že za převlekem stojí Odysseus. Penelope a nápadníci vědí že Odysseus (byl-li ve skutečnosti přítomen) by je snadno všechny překonal v jakékoli zkoušce mužských dovedností, takže mohla úmyslně zahájit soutěž jako příležitost pro něj, aby odhalil svou identitu. Na druhou stranu, protože Odysseus se zdá být jediná osoba (snad s výjimkou Telemacha), která může luk skutečně používat, mohla by dále oddálit sňatek s jedním z nápadníků.

Když začne soutěž o úklonu, žádný z nápadníků není schopen provlékněte luk, kromě Odysea, který zvítězí e soutěž. Poté, co tak učinil, pokračuje v porážce nápadníků – počínaje Antinousem, kterého našel pít ze svého poháru – s pomocí Telemacha, Athény a dvou otroků, Eumaea a pastevce Filoetia. Odysseus se nyní zjevil v celé své slávě (s trochou proměny Atheny); přesto Penelope nemůže uvěřit, že se její manžel skutečně vrátil – obává se, že je to možná nějaký maskovaný bůh, jako v příběhu Alcmene – a zkouší ho tím, že nařídí svému otrokovi Eurycleii, aby přesunul postel do jejich svatební komory. Odysseus protestuje, že to nelze udělat, protože postel vyrobil sám a ví, že jednou z jejích nohou je živý olivovník. Penelope konečně připouští, že skutečně je Odysseus, okamžik, který zdůrazňuje jejich homophrosýnē (ὁμοφροσύνη, „podobně smýšlející“). Homer naznačuje, že od té doby bude Odysseus žít dlouhý a šťastný život společně s Penelope a Telemachem, moudře vládnout jeho království a těší se široké úctě a velkému úspěchu.

V některých raných zdrojích, jako je Pindar, Pan rodiče jsou Apollo a Penelope. Herodotus (2,145), Cicero (ND 3,22,56), Apollodorus (7,38) a Hyginus (Fabulae 224) popisují Hermese a Penelope jako své rodiče. Pausanias 8.12.5 zaznamenává příběh, který Penelope ve skutečnosti měla byl nevěrný Odysseovi, který ji po svém návratu vyhnal do Mantineie. Zdroj z 5. století n. l. Dionysiaca od Nonnuse (14,92) jmenuje Penelope z Mantineie v matce Arcadia Pana. Jiné zdroje (Duris of Samos; vergilský komentátor Servius) uvádějí, že Penelope měla sex se všemi 108 nápadníky v Odysseově nepřítomnosti a v důsledku toho porodila Pana.Tento mýtus odráží lidovou etymologii, která srovnává Panovo jméno (Πάν) s řeckým slovem pro „vše“ (πᾶν).