Le lion est le fils d'Orthos, le chien de Géryon, et de la Chimère ou d'Échidna, à l'instar du Sphinx de Thèbes. Une tradition minoritaire lui attribue pour père Typhon, sans que la mère ne soit précisée; une autre encore mentionne Séléné, déesse de la lune, comme sa mère. Élevé par Héra, il fait régner la terreur dans la région de Némée, en Argolide. Il présente la particularité d'avoir une peau impénétrable.

Tuer ce monstre et le ramener à Eurysthée constitue le premier des douze travaux qu'Héraclès doit accomplir. À son arrivée à Cléones, le héros s'arrête dans la hutte d'un laboureur, nommé Molorchos, qui veut lui offrir un sacrifice, comme à un dieu. Refusant pareil honneur, Héraclès lui demande d'attendre un mois. Ce mois écoulé, ou bien il méritera un sacrifice au titre de héros mort, ou bien il aura tué la bête, auquel cas Molorchos pourra alors offrir le sacrifice à Zeus.
Un soir, Héraclès surprend le lion sur le versant d'une colline, après le repas de la bête.

Dissimulé, il tire sur elle à coup de flèches. Mais il s'aperçoit rapidement que le monstre est invulnérable. Ses flèches, offertes pourtant par Apollon, rebondissent sur son cuir. Le lion charge, Héraclès évite l'assaut. Il combat armé seulement de sa massue en bois d'olivier. Il en frappe le lion, puis l'étouffe, brisant sa massue dans la mêlée. (Une autre version veut que Héraclès parvint à enfermer le lion dans son antre, et l'étrangla de ses deux mains.) Il l'écorche en utilisant les propres griffes du monstre pour entamer la peau coriace. Il nettoie la peau (que ni le feu, ni le fer ne peut entamer) et s'en revêt. Zeus met le lion dans le firmament, au nombre des constellations. Molorchos est en train de sacrifier au héros lorsque soudain Héraclès arrive à Cléonae. À son retour à Tirynthe, le héros lance la peau aux pieds d'Eurysthée, qui en est si terrifié qu'il saute dans une jarre pour s'y cacher. Il ordonne à Héraclès de déposer dorénavant ses trophées à l'extérieur de la ville et de ne communiquer avec lui que par l'intermédiaire de son héraut, Coprée.