Znamy go wyłącznie jako postać mityczną. Według mitologii był synem Atreusa i bratem Menelaosa. Ożenił się z siostrą Heleny, Klitajmestrą, córką Ledy i Tyndareosa, króla Sparty. Początkowo była ona żoną Tantala. Aby ją zdobyć, Agamemnon zabił rywala. Uśmiercił też syna Tantala i Klitajmestry. Od początku związek Agamemnona z Klitajmestrą naznaczony był zbrodnią.
U Homera Agamemnon raz jest królem Myken, raz Argos, ale wydaje się, że jego królewską siedzibą były Mykeny. Wzrost potęgi Argos następuje dopiero w okresie archaicznym i przypieczętowany zostaje zniszczeniem Myken i Tirynsu w V wieku p.n.e. Stan posiadania Agamemnona charakteryzuje Homer, opisując wielkość jego oddziału pod Troją:
Ci, co Mykeny dzierżyli, wzniesione miasto powabnie,
Korynt bogaty i pięknie zbudowane Kleony,
którzy w Ornejach mieszkali i w Arajtyrze uroczej,