Hijo de Deyoneo (rey de la Fócide) y Diomede. Su esposa fe Procris (hija los reyes de Atenas). Ambos se habían jurado ser eternamente fieles.
Eo (diosa de la aurora) a la que la diosa Afrodita había condenado a enamorase sólo de mortales, se encaprichó de Cefalo. Lo secuestró e intentó hacerlo su amante, pero Cefalo, la rechazó, recordando los votos de fidelidad hechos con su esposa. Eo trató de convencerlo de que su esposa faltaría a la promesa a cambio de riqueza. Cefalo decidió comprobarlo, se disfrazó e intentó seducir a su amada con regalos. Ésta a cambio accedió a acostarse con él. En otra versión se relata que Cefalo descubrió la infidelidad de Procis, cuando a cambio de una corona de oro, se acostó con un tal Pleteon. Cefalo, volvió con Eo y tuvieron un hijo llamado Faetonte, que fue robado por Afrodita, para que cuidara de sus templos.
Otra versión relata que Eo secuestro a Cefalo y lo convirtió en su amante, de esta relación nacieron tres hijos: Titono, Hespero o Esosero y Faeton, aunque este último también se cree que era hijo de Cefalo y Hemera (el día)
Procris, avergonzada, huyó a Creta. El rey Minos, la sobornó para que fuera su amante. Le regaló un perro de caza (Lelape) y una jabalina que jamás fallaba.ambos regalos hechos por la diosa Artemisa. Procis, temiendo la ira de la esposa de Minos, regresó a su tierra natal, donde se dedicó a la caza.
En una cacería se encontró con Cefalo que no la reconoció. Quedó enamorado de su perro y la jabalina y le propuso que se lo vendiera, Procis que si que lo había reconocidos, le dijo que se los daría a cambio de pasar una noche con él. Cefalo accedió y cuando acudió a la cita, Procis, le revelo su verdadera identidad y arrepentida, le pidió perdón. Ambos esposos se reconciliaron y tuvieron un hijo, al que llamaron Acresio.
Eo que no le perdonó que la abandonara lo maldijo, esta maldición que fue oída por Artemisa, que esta disgustada que sus regalos fueran objeto de un tráfico inmoral, se encargó de materializarla.
Hizo que Procis sintiera celos de Eo y sus sospechas fueron falsamente confirmadas cuando un transeúnte le comentó que Cefelo, estaba en mitad del bosque, cantando un himno a la aurora. Fue en busca de Cefelo, que estaba descansando junto a un árbol y le oyó cantar, parecía que estaba cantándole a su amante. Para oírle mejor se movió entre la maleza en la que estaba escondida y Cefelo, pensando que trataba de un animal salvaje, le lanzó la jabalina y la mató atravesándola con ella.
Cefalo, afligido por la muerte de su esposa de la que jamás se perdonó, aceptó el destierro a Tebas. Allí ayudó a Anfitrión de Micenas en la guerra contra los teleboas; cedió el perro al padre de Heracles, para que acabara con la zorra teremesia, que causaba grandes estragos en la zona. Esta bestia no podía ser atrapada por designio de los dioses, en cuanto el perro se lanzó contra ella, Zeus convirtió a los dos animares en piedra.
Cefalo se volvió a casar con Climene y tuvo dos hijos: Ificio y Alcimede. Murió suicidándose, saltando al mar desde un acantilado.