탄탈로스는 제우스와 티탄 신족인 플루토 사이에서 태어났다.
리디아인으로 리디아에 있는 시필로스 산 부근을 지배했으며 큰 부자였다고 한다. 탄탈로스는 아틀라스의 딸 디오네 또는 강의 신 팍트로스의 딸 에우리아나사와 결혼했고, 그의 자식으로는 엘리스 왕 펠롭스, 암피온과 결혼한 니오베, 조각가 브로테아 가 있다.

탄탈로스는 제우스의 아들로 신들의 식사에 초대받기고 하고, 신들의 음식을 대접받기도 하면서 불사의 몸이 되었다. 탄탈로스는 하루는 신들을 집에 초대하고 자기 아들 펠롭스를 죽여서 요리를 만들어 대접하였다. 그것은 신들의 능력을 시험해보기 위해서였는데, 신들은 인간의 고기임을 알고 먹지 않았고, 그 벌로 탄탈로스는 타르타로스로 끌려갔다.
그가 타르타로스로 끌려간 것은 신들의 집에 드나들면서 알게 된 비밀을 인간 세상에 퍼뜨렸기 때문에 끌려갔다는 이야기도 있고, 신들의 음식은 넥타르와 암브로시아를 훔쳤기 때문이라는 소문도 있다.
이유야 어쨌든 그가 받게 된 벌은 너무나 고통스런 것이었다.

그는 목까지 차오르는 물 한가운데에 영원히 서 있어야 했지만, 그가 물을 마시려고 몸을 굽히면 물은 그 아래로 내려갔다가 이내 소용돌이치며 사라져 버렸다. 그가 다시 일어나면 물은 다시 목까지 차올랐다. 또 그의 눈앞에는 먹음직스런 과일이 주렁주렁 매달려 있지만, 그가 손을 내밀어 따먹으려고만 하면, 바람이 불어와 손길이 미치지 않을 만큼 멀리로 날아가 버렸다. 즉 먹고 마실 수 있는 음식이 늘 가까이 있음에도 그는 영원히 굶주림과 목마름에 시달려야만 했던 것이다.