Divinidad protectora de los granos, las cosechas y la fertilidad de los campos; responsable del nacimiento y la regeneración de las plantas. También era la guardiana del matrimonio, de la ley sagrada y de los ciclos de la vida y muerte. Hija de Rea y Cronos, representada como una mujer hermosa de cabellera dorada, forma parte del grupo principal de los dioses olímpicos.
Dio a luz a una niña, Peséfone. Respecto a su paternidad existen dos versiones: que es hija de su hermano y consorte Zeus y otras que es hija de su sobrino Yason. Esta recorría los campos fertilizándolos a su paso y haciendo que la vida brotara por donde ella pasaba.
Hades, el dios del inframundo, quedó prendado de su belleza y la quiso hacer su esposa; Zeus sin consultar a Demeter, se la concedió. Un día, mientras Persefone estaba con las hijas de Océano, que eran sus compañeras, recorriendo los prados, la tierra tembló y de sus profundidades salió Hades, en su carro, raptó a Persefone y se la llevó a su reino.
Cuando Demeter se dio cuenta de la desaparición de su hija, montó en cólera y castigó a las hijas de Océano, por no haber protegido a Persefone, convirtiéndolas en sirenas.
Buscando a su hija vagó por la tierra durante nueve días y nueve noches, sin comer, ni beber, sólo emitía terribles lamentos por lo ocurrido. Hécate, la diosa de la magia y la brujería, oyendo a Démeter y sabiendo de su pena, la llevó ante Helios, el dios del sol, que todo lo veía y le contó que su hija estaba con Hades en el inframundo.
Desesperada y sin saber como llegar al inframundo, decidió no volver al Olimpo y comenzó a vagar por la Tierra. Disfrazada de anciana, se sentó a descansar al lado de un pozo, donde la encontró la reina Metamira (esposa del rey Celeo) y sus hijas. Viéndola tan afligida, le preguntaron la razón. La diosa ocultando quien era, les contó que la habían raptado y liberado más tarde unos piratas. Fue acogida por Peleo y su esposa y ésta le encargó que fuera la nodriza de su hijo Demofonte.
Demeter, se encariñó con el niño y decidió hacerle inmortal. Para ello tenía que realizar unos ritos. lo ungía con ambrosía y por las noches lo ponía al fuego para ir quemando poco a poco lo que tenía de mortal. La reina la sorprendió una noche y cuando vio a su hijo sobe las brasas, entró en pánico, pensando que quería quemar al niño. Demeter, entonces les reveló quien era. No logró darle la inmortalidad, pero le enseñó los secretos de la agricultura.
Mientras buscaba a su hija, se olvidó de sus tareas como protectora de las cosechas y la tierra se volvió estéril; todo se marchitaba y los hombres empezaron a pasar hambre. Zeus, preocupado tomo cartas en el asunto y propuesto a Hades un acuerdo: consistía en que Persefone pasara 6 meses con su madre, en el Olimpo y 6 meses con él, en el inframundo. Los seis meses que Persefone pasaba con su madre, los campos son fértiles y cuando está en el inframundo los campos son estériles.
Demeter pidió que en Eleusis, donde la habían acogido, se le dedicara un culto, que era secreto, ninguno debía revelar sus pormenores. Una de las sacerdotisas, llamada Melisa, fue torturada hasta la muerte con el fin de que revelara sus secretos a lo que ella se resistió. Demeter como castigo, envió una plaga a la región; del cuerpo de Melisa salieron abejas, que eran grandes amigas de la fertilidad en los campos.