Привела свое женское войско на помощь Трое, которую уже десять лет осаждали ахейцы. К этому ее побудила не любовь к троянцам и не ненависть к ахейцам, а ее собственные интересы. Однажды на охоте Пенфесилёя нечаянно убила свою сестру, оскорбив этим богиню охоты Артемиду. Узнав, что Артемида помогает троянцам, Пенфесилёя рассудила, что ее собственная помощь Трое вернет ей благосклонность богини. Ахейцы недооценили женское войско и выставили против него поваров и прочую прислугу. Амазонки дали самонадеянным мужчинам хороший урок, после чего в бой пришлось вмешаться отборным воинам во главе с Ахиллом. Несмотря на предупреждение Ахилла, Пенфесилёя вступила в поединок с ним и погибла. Ахилл, пораженный не только ее отвагой, но и красотой, искренне сожалел, что ему было суждено стать виновником ее смерти. Тело Пенфесилёи он выдал амазонкам, поклявшимся никогда больше не поднимать оружия против греческих мужей.
Сцена «Ахилл убивает Пенфесилёю” изображена на нескольких античных вазах 6—5 вв. до н. э. и на метопе из храма ”Е” в Селинунте (ок. 470—450 до н. э.). Из произведений нового времени напомним скульптурную группу ’’Ахилл и Пенфесилёя.” Торвальдсена (после 1820), а также многочисленные фрески с сюжетами из троянской войны, украшающие барочные дворцы (например, в Вальдштейнском дворце в Праге — изображение фреске Бьянко, 1625—1630).
