Penelope é casada com o personagem principal, o rei de Ítaca, Odisseu (Ulisses na mitologia romana), e filha de Icarius de Esparta e Peribéia (ou Polycaste). Ela só tem um filho com Odisseu, Telêmaco, que nasceu pouco antes de Odisseu ser chamado para lutar na Guerra de Tróia. Ela espera vinte anos pelo “retorno final de Odisseu, durante o qual ela concebe várias estratégias para adiar o casamento com qualquer um dos 108 pretendentes (liderados por Antínous e incluindo Agelau, Amphinomus, Ctessippus, Demoptolemus, Elatus, Euryades, Eurymachus e Peisandros).

No retorno de Odisseu, disfarçado de velho mendigo, ele descobre que Penélope permaneceu fiel. Ela inventou truques para atrasar os pretendentes, um dos quais é fingir que está tecendo uma mortalha para o pai de Odisseu, Laertes, e alegando que escolherá um pretendente quando terminar. Todas as noites, durante três anos, ela desfaz parte da mortalha, até que Melantho, uma escrava, descobre sua traição e a revela aos pretendentes.

Por causa de seus esforços para adiar um novo casamento, Penelope é frequentemente vista como um símbolo de fidelidade conjugal. Mas porque Atenas deseja que ela “se mostre aos cortejadores, para que possa fazer seus corações vibrarem e ganhar mais honra de seu marido e filho do que antes”, Penélope acaba aparecendo diante dos pretendentes (xviii. 160-162). Como Irene de Jong comenta:

Como tantas vezes, é Atenas quem toma a iniciativa de dar à história um novo d irecção … Normalmente os motivos do mortal e do deus coincidem, aqui eles não coincidem: Atena quer que Penélope atinja o desejo dos pretendentes por ela e (assim) a torne mais estimada por seu marido e filho; Penelope não tem um motivo real … ela simplesmente sente um impulso sem precedentes de encontrar os homens que ela tanto detesta … acrescentando que ela pode aproveitar esta oportunidade para falar com Telêmaco (o que ela realmente fará).

Ela é ambivalente, pedindo várias vezes a Artemis para matá-la e, aparentemente, considerando se casar com um dos pretendentes. Quando Odisseu disfarçado retorna, ela anuncia em sua longa entrevista com o herói disfarçado que quem conseguir amarrar o arco rígido de Odisseu e atirar uma flecha através de doze cabeças de machado pode ter sua mão. Para a trama da Odisséia, é claro, ela decisão é o ponto de inflexão, o movimento que torna possível o triunfo há muito previsto do herói que retorna “.

Há um debate se Penélope sabe que Odisseu está por trás do disfarce. Penélope e os pretendentes sabem que Odisseu (se estivesse de fato presente) superaria facilmente a todos em qualquer teste de habilidade masculina, então ela pode ter intencionalmente iniciado o concurso como uma oportunidade para ele revelar sua identidade. Por outro lado, porque Odisseu parece ser o única pessoa (talvez exceto Telêmaco) que pode realmente usar o arco, ela poderia estar atrasando ainda mais seu casamento com um dos pretendentes.

Quando a competição do arco começar, nenhum dos pretendentes será capaz de corda do arco, exceto Odisseu, que venceu o e concurso. Depois de fazer isso, ele começa a massacrar os pretendentes – começando por Antínous, que ele encontra bebendo de sua xícara – com a ajuda de Telêmaco, Atenas e dois escravos, Eumaeus, o pastor de porcos, e Filoécio, o vaqueiro. Odisseu agora se revelou em toda a sua glória (com uma pequena reforma por Atenas); no entanto, Penélope não consegue acreditar que seu marido realmente voltou – ela teme que seja talvez algum deus disfarçado, como na história de Alcmena – e o testa ordenando que sua escrava Euricléia mova a cama em sua câmara nupcial. Odisseu protesta que isso não pode ser feito, pois ele mesmo fez a cama e sabe que uma de suas pernas é uma oliveira viva. Penélope finalmente aceita que ele realmente é Odisseu, um momento que destaca seu homophrosýnē (ὁμοφροσύνη, “afinidade”). Homero dá a entender que a partir de então Odisseu viveria uma vida longa e feliz junto com Penélope e Telêmaco, governando sabiamente seu reino e desfrutando de amplo respeito e muito sucesso.

Em algumas fontes antigas, como Píndaro, Pan “s os pais são Apolo e Penélope. Heródoto (2.145), Cícero (ND 3.22.56), Apolodoro (7.38) e Hyginus (Fabulae 224) descrevem Hermes e Penélope como seus pais. Pausânias 8.12.5 registra a história que Penélope tinha de fato foi infiel a Odisseu, que a baniu para Mantineia após seu retorno. A fonte do século 5 DC Dionysiaca de Nonnus (14.92) nomeia Penélope de Mantineia na mãe de Arcádia Pan. Outras fontes (Duris de Samos; o comentarista virgiliano Servius) relatam que Penélope fez sexo com todos os 108 pretendentes na ausência de Odisseu e deu à luz Pã como resultado.Este mito reflete a etimologia popular que iguala o nome de Pan (Πάν) à palavra grega para “todos” (πᾶν).