Hija de la ninfa Melia y del oceánide Inaco., en otras versiones la hacen hija de Yaso, (rey de Piren). Era sacerdotisa de Hera.
Zeus se enamoró de ella y se le presentó en sueños, ordenándole que se le entregara en el lago de Lerma. Io, antes de tomar una decisión lo consultó con su padre y éste acudió a los oráculos del Delfos y Dodona. Ambos oráculos le indicaron a la muchacha que no se resistiera, pues la furia del dios podía caer sobre ellos.
Así, Io, se convirtió en la amante de Zeus, pero como siempre, esta infidelidad, llegó a oídos de la celosa Hera, su esposa. Zeus, sabiendo el peligro que se cernía sobre Io, si Hera la descubriera.que la convirtió en una ternera blanca y le juró a Hera que nunca había amado a este animal. Hera, entonces le pidió que le regalara la ternera y Zeus tuvo que acceder para contentar a la diosa.
Hera, que no se fiaba de Zeus puso al cuidado de la ternera a Argo, un monstruo de 100 ojos. Zeus en forma de toro, la visitaba a menudo, para poder amarla, pero comprendiendo que no podían seguir así mucho más tiempo. Zeus le pidió ayuda a Hermes. Éste con su varita mágica durmió los 50 ojos de Argos que permanecían despiertos, mientras los otros 50 dormían, después de esto lo mató con su cimiarra.
Hera, enfadada por la muerte de Argo y convencida de la traición de Zeus, envió un tábano , que se pegó al costado de la ternera, atormentándola. Se volvió muy agresiva y empezó a correr desesperadamente hasta que llegó a Egipto. Allí, Zeus le devolvió la forma humana y fue acogida por el rey. Tuvo dos hijos de Zeus: Epafo y Libia, otras versiones le atribuyen la maternidad de Dioniso.
Hera, raptó a Epafu, por medio de lo curetes e Io, tuvo que salir errante otra vez para buscarlos. Cuando lo recuperó volvió a Egipto, donde fue reina.
A su muerte fue transformada en una constelación.