Certa vez, querendo testar a hospitalidade dos humanos, Zeus decidira descer à Terra e disfarçar-se de mendigo. Chamando Hermes e advertindo-o a deixar suas asas no Olimpo, para que ele não se mostra-se um deus, ambos descem ao mundo dos humanos.
Assim que chegam, ambos dirigem-se a uma casa, e batem em sua porta. Apenas depois de um tempo que estavam lá que em uma janela no alto surge uma pessoa, que logo despacha-os.
Prosseguindo viagem, os deuses chegam à uma casa a qual estava em festa. Recebidos pelo anfitrião, conseguem uma escassa refeição, constituída por ossos e um poucos carne.
Tentando controlar sua raiva, Zeus continua a andar, ainda acompanhado de seu filho. Chegando a uma nova casa, eles batem na porta, esperando uma hospitalidade melhor do que a recebida anteriormente. Porém, depois de baterem repetidamente, uma mulher envolta em lençóis aparece no parapeito da janela, e quando ouve o pedido de Zeus, em busca de alimento, demonstra sarcasmo e comunica tal pedido ao amante, o qual, chegando também ao parapeito, expulsa-os da porta da casa.
Quase sendo tomados pela exaustão, os deuses chegam à uma pequena casa, que mal parecia agüentar-se em pé. Após bater palmas, pois tinha medo de arrancar a porta, Zeus, junto de Hermes, é recebido por um velho. Nem bem começaram a falar, ambos foram convidados pelo homem a entrarem.
Assustados com tamanha hospitalidade, os deuses entram na casa, tomando o cuidado para em nada esbarrarem. Filemon, o homem que os receber, logo arruma assentos para os visitantes, e passa a procurar comida para oferecê-los, enquanto sua mulher, Baucis, tentava reacender o fogo da lareira há muito tempo apagado.
Filemon, seguindo as regras impostas por Zeus, sem saber que abrigava em sua casa o próprio, abre o único vinho que possuía. Após os convidados serem servidos, todos começam a comer. Zeus pergunta a Filemon se ele não bebia. Fazendo que não, o anfitrião olha para o vinho e, para sua surpresa, constata que a jarra, antes vazia por ter sido servida aos convidados, estava cheia até a borda.*
Relacionando o fato às suas visitas, Filemon logo percebe que tinha, em sua mesa, o deus dos deuses e seu filho. Envergonhado, começa a pedir perdão aos deuses, após comunicar o fato a Baucis e ela também pedir perdão.
Acalmando o casal, Zeus diz que estava muito satisfeito com a recepção recebida por parte dos velhos, e pede para que os dois os acompanhem. Chegando a um monte no alto da região, Zeus pergunta-lhes o que era mais desejado por eles. Após discutirem sobre isso, o casal diz não querer sobreviver um à morte do outro.
Assim que falam seu pedido, uma tempestade inunda o vale, levando tudo com suas águas, inclusive a vida dos vários anfitriões que não haviam recebido Zeus e Hermes. Quando a água atingira a casa de Baucis e Filemon, ambos não viram ela ir embora, mas sim ela tornar-se um majestoso templo. Zeus chega até eles e diz-lhes que eles seriam os sacerdotes exclusivos daquele templo recém-criado.
Após isso, os dois ainda viveram muitos anos, pois Zeus os dera uma generosa longevidade, e em meio à fartura do templo. Porém, certo dia, quando estavam à porta do templo, Baucis vê um tufo de folhas surgir no cabelo de Filemon. Assustada, constata que seu corpo também está transformando-se em árvore. Assim, Baucis e Filemon terminaram sua vida mortal juntos, tornando-se duas árvores com seus galhos entrelaçados na porta do templo de Zeus, eternamente.
*Em algumas versões, Filemon procura matar o ganso que possuía, para oferecer às visitas. O animal, como que conseguindo perceber as divindades presentes na casa, refugia-se entre as pernas de Zeus. O deus intervem, e revela sua identidade.