テュンダレオスとレダの息子。カストルとは双子である。兄弟に、ヘレネ、クリュタイムネストラ。カストルとポリュデウケスの双子は、ホメロス以前は人間と解釈されるが、それ以降様々な出生を語られる。一説によれば、二人はゼウスの子供であり「ディオスクロイ」という名前の意味でもある。

　双子なので、二人一組で語られることが多い。二人は、古代ローマとスパルタにおいて、他に敵う者がいない程の強さだった。カストルは馬術とレスリングに優れ、ポリュデウケスは素手での戦いを得意にしていた。様々な冒険に参加し、イアソンにも同行してアルゴ船にも乗り込んでいる。
　また、二人は叔父であるレウキッポスの娘達、ポイベとヒラエイラに一目惚れし、結婚を望んだ。しかし、彼女たちには既にイダス、リュンケウスという夫がいて、幸せに暮らしていた。そんな事はお構いなしにと、二人は彼女たちをスパルタまで連れ去ってしまった。ポイベはポリュデウケスとの間に、ムネシレオスを。ヒラエイラはカストルとの間にアノゴンを生んだ。
　後に、イダスとリュンケウスは復讐にスパルタまで追いかけるが、後一歩のところでゼウスに阻まれ失敗し、命を落とした。カストルとポリュデウケスも瀕死の重傷を負った。
　二人は後に、星座に加えられ「双子座」になった。