Из дошедших до нас источников образ Ахилла наиболее обстоятельно дан в «Илиаде». Мотив неуязвимости Ахилла не играет здесь никакой роли. Он является храбрейшим и сильнейшим из героев исключительно в силу своих личных качеств. Он знает, что ему суждена короткая жизнь, и стремится прожить ее так, чтобы слава о его беспримерной доблести сохранилась навеки у потомков. Поэтому, хотя судьба Елены и Менелая интересует его крайне мало, Ахилл принимает участие в Троянской войне, предпочитая героическую долю долгой, но бесславной жизни. Ахилл очень чувствителен в вопросах чести. Поведение Агамемнона, отнявшего у него Брисеиду, присужденную войском в качестве почетной награды, вызывает яростный гнев Ахилла, и только вмешательство богини Афины предотвращает кровопролитие среди ахейских вождей. Отказ Ахилла продолжать после этого войну приводит к тяжелым последствиям для ахейского войска, но Пелид отвергает попытку примирения со стороны Агамемнона. Опечаленный победами троянцев, Агамемнон по совету старца Нестора объявляет через Одиссея и других вождей, что вернет Ахиллу Брисеиду, даст ему в жены одну из своих дочерей, а в приданое много богатых городов. Но лишь когда троянское войско подступает к ахейским кораблям и троянский герой Гектор поджигает один из них, Ахилл делает шаг к примирению и разрешает другу Патроклу, облачившись в его доспехи, вступить в бой, чтобы отогнать троянцев. Конец гневу Ахилла кладет известие о гибели Патрокла от руки Гектора. Получив от бога Гефеста новые доспехи, он устремляется в бой, беспощадно поражает убегающих троянцев и с помощью Гефеста одолевает даже восставшего против него бога реки Скамандр. В решающем поединке с Гектором Ахилл одерживает победу, она предвещает, однако, и его собственную гибель. О своей судьбе он уже слышал из уст матери, но теперь это пророчество повторяет и умирающий Гектор. Впоследствии, насытив свою неистовую ярость, Ахилл выдает Приаму за большой выкуп тело Гектора.
О дальнейшей судьбе Ахилла сообщает поздний пересказ несохранившейся эпической поэмы «Эфиопида». После сражений, в которых герой побеждает пришедших на подмогу троянцам царицу амазонок Пентесилею и вождя эфиопов Мемнона, он врывается в Трою и здесь, у Скейских ворот, погибает от двух стрел Париса, направляемых рукой Аполлона: первая стрела, попав в пяту, лишает Ахилла возможности устремиться на противника, а вторая поражает его в грудь. В этом варианте мифа сохранился древнейший мотив «ахиллесовой пяты», в соответствии с которым достаточно было поразить стрелой пятку Ахилла, чтобы убить героя. Автор «Эфиопиды», отказавшись от представления о неуязвимости Ахилла, ввел действительно смертельную для человека рану в грудь. Смерть Ахилла, равно как и его сражение с Пентесилеей, в поздних источниках получила романтическую окраску.
Сохранилась, в частности, поздняя версия о любви Ахилла к троянской царевне Поликсене и о его готовности ради брака с ней уговорить ахейское войско прекратить войну. Отправившись безоружным для переговоров о свадьбе в святилище Аполлона, находившееся на троянской равнине, Ахилл был убит Парисом с помощью сына Приама Деифоба. В течение семнадцати дней Ахилла оплакивали морские нимфы во главе с Фетидой, музы и все ахейское войско. На восемнадцатый же оно было сожжено, и прах в золотой урне, изготовленной Гефестом, погребен вместе с прахом Патрокла у мыса Сигей (при входе в Геллеспонт со стороны Эгейского моря). Душа Ахилла, по верованиям древних, была перенесена на остров Левка в Черном море, где герой продолжал жить жизнью блаженных.
Ахилл — один из центральных героев мифов и легенд Троянского цикла. С описания его гнева начинается великая «Илиада», рассказом о его подвигах заканчивается она. Некоторые исследователи даже полагают, что изначально это сочинение задумывалось как «ода» исключительно Ахиллу, а главами, где Пелид не участвует непосредственно, «обросла» позднее. Но, как бы то ни было, тема Ахилла присутствует во всех комментариях относительно причин и хода Троянской войны, и мы вправе теперь обратиться к осмыслению конкретных исторических свидетельств относительно происхождения и судьбы Ахилла.