Σύμφωνα με την αρχαία ελληνική μυθολογία ο Φιλοκτήτης, γιος του βοσκού Ποίαντος και της Δημωνάσσας, κατά άλλους, Μεθώνης, ήταν βασιλιάς των πόλεων Μελιβοίας, Ολιζώνας, Μεθώνης και Θαυμακίας, ονομαστός για την τοξευτική του δεινότητα.

Ο Φιλοκτήτης έτυχε να περνά από την Οίτη όταν ο Ηρακλής, μη αντέχοντας τον πόνο, εξαιτίας του δηλητηριασμένου, από αίμα κενταύρου, χιτώνα, που του έδωσε να φορέσει η Δηιάνειρα, ζητούσε από το γιο του Ύλλο να ανάψει την πυρά για να τον κάψει και να λυτρωθεί, αλλά εκείνος δίσταζε. Αυτό δέχτηκε να το κάνει ο Φιλοκτήτης, γι’ αυτό και ο ήρωας του έδωσε ως αντάλλαγμα το τόξο του και τα δηλητηριασμένα βέλη του.
Όταν οι Δωριείς αποφάσισαν να αποπλεύσουν για την Τροία, ο Φιλοκτήτης, κάτοχος του τόξου του Ηρακλή, εκστράτευσε μαζί με τους άλλους Έλληνες, επικεφαλής επτά πλοίων με Θεσσαλούς πολεμιστές, στο καθένα από τα οποία επέβαιναν 50 κωπηλάτες και έμπειροι τοξότες.

Μία εκδοχή του μύθου λέει ότι, κατά τη διάρκεια του ταξιδιού τον ερωτεύεται η Θεά Χρυσή. Εκείνος, όμως, αρνείται τον έρωτα της, αφού η μοίρα τον στέλνει στην Τροία. Η Θεά θυμωμένη και αποφασισμένη να εκδικηθεί, στέλνει το ιερό της φίδι που τον δαγκώνει στο πόδι. Η πληγή του, όμως, κακοφόρμισε και ανέδιδε τόση δυσοσμία, που δεν ήταν δυνατόν για κανέναν να την ανεχτεί. Με προτροπή του Οδυσσέα, οι Έλληνες αρχηγοί αποφασίζουν, ενώ εκείνος κοιμόταν, να τον βγάλουν στη Λήμνο και να τον εγκαταλείψουν εκεί.

Ήταν το ένατο έτος του πολέμου, όταν αποκαλύφθηκε από τον Έλενα, ότι βασική προϋπόθεση για την πτώση της Τροίας ήταν το τόξο και τα αλάθητα βέλη του Ηρακλή. Έτσι, ο Φιλοκτήτης επανέρχεται στο προσκήνιο του μύθου. Αφήνοντας πίσω του τον θυμό και την πίκρα από την εγκατάλειψή του στη Λήμνο και ξεχνώντας αυτά που είχε υποφέρει επί εννέα ολόκληρα χρόνια για την άρνηση ενός έρωτα, ξαναβρίσκεται να πολεμά στο πλευρό των Ελλήνων κάτω από τα τείχη της Τροίας. Κατορθώνει μάλιστα να γίνει ήρωας, όταν σκοτώνει τον Πάρη, κύριο υπεύθυνο για την φυγή της ωραίας Ελένης από την Ελλάδα, παίρνοντας εκδίκηση για την ατιμία που είχε συντελεστεί σε βάρος των Ελλήνων.
Μια δεύτερη εκδοχή του μύθου αναφέρει ότι, ενώ ο στόλος των Ελλήνων έπλεε για την Τροία ο Φιλοκτήτης ανέλαβε να τους οδηγήσει στο νησί της θεάς Χρύσης, τη Λήμνο, που μόνο εκείνος γνώριζε πού βρισκόταν, για να πραγματοποιήσουν εκεί θυσία στο όνομα της θεάς, όπως πρόσταζε σχετικός χρησμός. Εκεί ο Φιλοκτήτης, σπρωγμένος από την Ήρα, που ήθελε να τον εκδικηθεί, γιατί είχε βοηθήσει τον Ηρακλή, νόθο γιο του συζύγου της Δία, πλησίασε τόσο κοντά στον ιερό χώρο που του επιτέθηκε μια Ύδρα, φύλακας του ιερού. Το φοβερό δηλητηριώδες ερπετό τον δάγκωσε στο πόδι. Η αθεράπευτη πληγή ανέδυε φοβερή δυσωδία, προκαλώντας του αφόρητους πόνους, ενώ οι κραυγές του τάραζαν τόσο τον στρατό, που οι σύντροφοί του δε δίστασαν, με την προτροπή του Οδυσσέα και των Ατρειδών να τον εγκαταλείψουν στο νησί.

Δέκα ολόκληρα χρόνια, όσο κράτησε ο Τρωικός πόλεμος, ο Φιλοκτήτης παρέμεινε στη Λήμνο, μόνος κι έρημος, υπομένοντας την άθλια ζωή στην οποία τον είχε καταδικάσει η μοίρα, με την πληγή πάντα να τον βασανίζει.
Θα ερχόταν, όμως, η μέρα που οι Έλληνες θα θυμούνταν τον Φιλοκτήτη. Πράγματι, δίνεται χρησμός πως το Ίλιον δεν θα πέσει, αν δεν βοηθήσει το ανίκητο τόξο του Ηρακλή, το οποίο ο ημίθεος πεθαίνοντας είχε χαρίσει στον Φιλοκτήτη – τον μόνο άνθρωπο που διέθετε τέχνη και δύναμη αρκετή να το τανύσει – και αν ο Νεοπτόλεμος, γιος του Αχιλλέα, έρθει από τη Σκύρο και φορέσει τη σφυρηλατημένη από τον Ήφαιστο πανοπλία του πατέρα του. Αφού πρώτα ο Οδυσσέας φέρνει το Νεοπτόλεμο στην Τροία, μαζί αναχωρούν για τη Λήμνο για να φέρουν τον πληγωμένο Φιλοκτήτη με το ηράκλειο τόξο και τα βέλη του. Εκείνος, όμως, αρνείται να τα δώσει, αφού δεν θέλει να συμφιλιωθεί με τους ανθρώπους που άλλοτε του έδειξαν τόση σκληρότητα. Η παρέμβαση όμως του θεοποιημένου Ηρακλή θα πείσει το Φιλοκτήτη και θα οδηγήσει τους Έλληνες στη νικηφόρα έκβαση του 10ετούς πολέμου.