Κόρη του Πανδίονα, βασιλιά της Αθήνας και αδελφή της Πρόκνης, συζύγου του Τηρέα, μυθικού βασιλιά των Θρακών, που τη βίασε, πράξη που ώθησε τις δυο αδελφές να τον εκδικηθούν σκοτώνοντας το γιο του και να διαφύγουν στην Αττική. Ο Τηρέας επιχείρησε να τις συλλάβει, όμως δεν τα κατάφερε και αυτοκτόνησε. Κατά τη μυθολογία ο Τηρέας, η Πρόκνη και η Φιλομήλα μεταμορφώθηκαν σε πτηνά, οι δυο γυναίκες σε αηδόνι και χελιδόνι και ο Τηρέας σε Τσαλαπετεινό (Πουπούξιο στα Κυπριακά).