Fils d'Atrée, roi de Mycènes ou d'Argos, selon les versions, et de la reine Érope, et frère de Ménélas, il assume le commandement de l'armée achéenne durant la guerre de Troie. Durant le siège, son refus de rendre la captive Chryséis à son père Chrysès, prêtre d'Apollon, déclenche une peste dans le camp achéen. Contraint de rendre la jeune fille, il s'empare de Briséis, butin d'Achille, poussant ce dernier à se retirer sous sa tente. Ce sont les événements décrits dans l’Iliade. Après la chute de Troie, il essaie de rentrer chez lui mais il est assassiné par Égisthe, l'amant de sa femme Clytemnestre, qui elle-même tue sa concubine Cassandre. Dans quelques versions plus tardives c'est Clytemnestre, soit seule, soit avec son amant, qui tue Agamemnon. Agamemnon eut trois filles, Iphigénie, Chrysothémis et Électre, et un fils, Oreste, qu'il eut avec Clytemnestre.