아탈란테의 아버지는 아르카디아 왕 이아소스 (라고도 하고, 보이오티아 왕 스코이네우스라고도 한다.) 어머니는 미니아스의 딸 클리메네이다. 아들을 바라던 아버지는 아탈란테가 태어나자 산속에 버렸는데, 암곰이 젖을 먹여 기르다가 사냥꾼에게 발견되어 그의 손에 자라게 되었다.

어려서부터 산속에서 뛰놀며 자란 아탈란테는 남자들보다도 체력이 뛰어난 아름다운 처녀 사냥꾼이 되었다. 특히 달리기는 상대할 자가 없었다고 한다. 결혼을 할 생각이 없었던 아탈란테는 거칠기로 이름난 켄타우로스족의 로이코스와 힐라이오스에게 겁탈당할뻔 했으나, 그녀는 그들을 화살로 쏘아 죽였다. 이아손이 황금의 양모피를 찾기 위하여 아르고호를 타고 모험에 나설 영웅들을 불러 모을 때 아탈란테도 지원하였으나, 이아손은 여성이 끼면 남성 동료들 사이에 불화가 생긴다고 거절하였다고 한다.
아르고호의 모험이 끝난 뒤, 펠리아스를 추모하는 경기의 레슬링 시합에 참가한 아탈란테는 훗날 아킬레우스의 아버지가 된 펠레우스와 싸워 이겨 아르고호의 모험에 참가한 영웅들보다 뛰어나다는 사실을 증명하였다.

*멧돼지 사냥
아탈란테는 칼리돈의 멧돼지 사냥에도 참가했다.
여신 아르테미스는 칼리돈 왕 오이네우스가 자신에게만 제물을 바치지 않자 거대한 멧돼지를 보내 칼리돈을 어지럽히게 만들었다. 그러자 오이네우스의 아들 멜레아그로스는 그리스 전역에서 영웅들을 불러 모아 멧돼지 사냥에 나섰다. 이 사냥에서 아탈란테가 쏜 화살이 멧돼지의 몸에 처음으로 명중하였고, 멜레아그로스가 마지막 일격을 더해 멧돼지를 사냥했다.

멜레아그로스는 사냥에 나선 아탈란테의 멋진 모습에 한눈에 반하게 되는데, 멧돼지의 숨통을 끊은 것은 자신이었지만 멜레아그로스는 멧돼지 가죽을 아탈란테에게 주었다. 멜 레아그로스는 이런 자신의 행동때문에 비극적 죽음을 맞았다.

*달리기 경주
칼리돈의 멧돼지 사냥으로 아탈란테의 이름이 알려지자, 아버지 이아소스(또는 스코이네우스)는 버렸던 딸을 자식으로 받아들였다. 이아소스는 딸의 결혼을 재촉하였지만, 아르테미스여신에게 순결을 약속한 아탈란테는 계속 거절하였다. 거절하는데 지친 그녀는 자신과 달리기 경주를 하여 이긴 남자와 결혼할 것이며 진 사람은 죽여 버리겠다는 조건을 내세웠다. 많은 남자들이 아탈란테에게 청혼하여 경주를 벌였으나 패배하여 목숨을 잃었다. 경주할 때 아탈란테는 무장한 채로 달렸고, 청혼자들은 몸을 가볍게 하기 위하여 벌거벗고 달렸으나 바람처럼 빠른 그녀를 이길 수 없었다.

아탈란테가 질주하는 모습은 너무나 아름다웠다. 미풍은 그녀의 발에 날개를 달아준 것같이 보였다. 머리카락은 어깨 위로 흐르고 옷의 화려한 술은 뒤에서 나부끼었다. 발그스레한 빛깔이 그녀의 백옥 같은 피부를 물들였는데 그것은 마치 진홍색 커튼이 대리석 벽을 물들인 것 같았다. 멜라니온이라는 청년은 경주의 심판을 보다가 아탈란테에게 반하여 청혼하였다. 멜라니온은 사랑의 여신 아프로디테에게 경주에서 이기게 해 달라고 기도하여 황금사과 3개를 얻었다. 경주가 시작되자 멜라니온은 아탈란테가 앞서갈 때마다 그녀 앞에 황금사과를 하나씩 던졌다.
아탈란테는 사과를 줍느라고 주춤하였고 그 사이에 멜라니온이 앞서 달려 결국 승리하였다. 멜라니온은 그녀를 얻게 되었고, 곧 두 연인은 자신들만의 행복에 빠지게 되었다.
아탈란테와 멜라니온은 아프로디테의 신전에서 사랑을 나누다가 신을 모독한 벌로 둘 다 사자로 변했다. 고대에는 사자끼리는 서로 맺어질 수 없다고 믿었기 때문에 두 사람이 영원히 결합할 수 없도록 내린 벌이라고 할 수 있다.