Gilgamesz jest prawdopodobnie największym bohaterem starożytnej literatury Bliskiego Wschodu. Historia tego bohatera oparta jest na legendarnym królu o tym samym imieniu, który rządził mezopotamskim miastem Uruk między 2700 a 2600 p.n.e. Imię Gilgamesz widnieje na słynnej sumeryjskiej steli Królewskiej, datowanej na koniec trzeciego tysiąclecia p.n.e. Późniejsi królowie odnosili się do Gilgamesza z wielkim szacunkiem; niektórzy uważali go za swojego osobistego boga. Dotąd nie znaleziono żadnych napisów, które można by mu przypisać.
Epos o Gilgameszu to bohaterska opowieść o tym legendarnym królu. Jest to kompilacja różnych wcześniej istniejących historii, z których część krążyła już w okresie dynastii UR III w Sumerze (ok. 2100-2000 p.n.e.). Istnieją dwie wersje tego eposu, z których pierwsza jest wersją starobabilońską. Ta wersja pochodzi z drugiego tysiąclecia p.n.e. i w niej brakuje prologu i słynnej opowieści o powodzi. Druga to wersja standardowa VII wieku p.n.e., odkryta w Niniwie w królewskiej bibliotece króla Asurbanipala z Asyrii. Tradycja mówi, że autorem był mistrz skryby i kapłan zaklęć o imieniu Sin-leqi-unnini. Ta wersja została znaleziona w różnych obszarach, od Palestyny i Syrii po współczesną Turcję, a także w Mezopotamii. Istnieją również dowody na to, że został on włączony do szkolnych ćwiczeń pisarskich.
Cylindryczne pieczęcie i posągi przedstawiają potężnego bohatera zmagającego się z dzikimi zwierzętami, którego uczeni nazywają „postacią Gilgamesza”, chociaż nie ma pisemnych dowodów na powiązanie Gilgamesza z bohaterem, jak pokazano. Niektóre przykłady tego obrazu pojawiają się w czasach przed tym jak historyczny Gilgamesz rządził miastem Uruk. Możliwe, że postać ta była związana z Gilgameszem w pewnym momencie historii Mezopotamii. Możliwe również, że ta bohaterska postać była połączona z innymi bóstwami sumeryjskimi we wczesnej starożytności.
Gdy epos się rozpoczyna, Gilgamesz jest opisywany jako tyran. Zmusza obywateli-mężczyzn do realizacji swoich projektów budowlanych, a młode kobiety zabiera dla siebie, aby zaspokoić swoje seksualne pragnienia. Panowanie Gilgamesza jest tak uciążliwe, że mieszkańcy miasta wołają do bogów, aby im ulżyli. W odpowiedzi bogowie tworzą Enkidu, istotę będącą po części człowiekiem, po części zwierzęciem, aby rzucić wyzwanie Gilgameszowi. Po wzięciu udziału w bitwie i stwierdzeniu, że są prawie równi, oboje stają się przyjaciółmi i bohaterami przygód. Podczas swojej pierwszej wspólnej przygody zabijają olbrzyma o imieniu Humbaba (Huwawa), który jest strażnikiem wielkiego lasu cedrowego. Po powrocie do Uruk do przygody Gilgamesza fascynują bogini Isztar, która chce, aby bohater został jej kochankiem. Odmawia jej, co doprowadza boginię do szału. Ona prosi An, ojca bogów, aby wysłał potwornego Byka, aby zniszczył bohaterów. Po tym, jak potwór zabija setki młodych mężczyzn z miasta, Enkidu chwyta go za ogon, podczas gdy Gilgamesz wbija mu miecz w szyję, zabijając go.
Po śmierci Byka Enkidu ma sen, w którym zbiera się rada bogów, aby zdecydować, który z bohaterów powinien umrzeć za zabicie Humbaby i Byka. W końcu decydują się na Enkidu, który umiera po chorobie trwającej siedem dni. Pogrążony w żalu Gilgamesz zastanawia się nad własną śmiertelnością i postanawia szukać sekretu życia wiecznego. Gilgamesz dowiaduje się, że człowiek o imieniu Utnapisztim otrzymał od bogów życie wieczne. Utnapisztim przeżył wielką powódź, która zniszczyła ludzkość, po której bogowie obdarzyli go życiem wiecznym. Gdy Gilgamesz odnajduje tego człowieka, Utnapisztim mówi mu, że nie może on mieć życia wiecznego w ten sam sposób. Utnapisztim mówi Gilgameszowi o pewnej roślinie, która może go odmłodzić, a Gilgamesz odchodzi, by znaleźć tę roślinę. Po odnalezieniu tej rośliny Gilgamesz postanawia wykąpać się w basenie po długiej podróży. Podczas kąpieli pojawia się wąż i pożera roślinę, co jest mitem etiologicznym wyjaśniającym, dlaczego węże zrzucają skórę.
Bohater wraca do swojego miasta Uruk smutniejszy, ale mądrzejszy. Zdaje sobie sprawę, że jedynym sposobem, w jaki człowiek może osiągnąć nieśmiertelność, jest dokonywanie wspaniałych dzieł, które przeżyją go w przyszłych pokoleniach. Rozgląda się po swoim mieście i widzi potężne mury, które zbudował, i jest zadowolony. Jeśli sława jest miarą nieśmiertelności, można argumentować, że Gilgamesz rzeczywiście ją osiągnął. Pogląd ten jest podobny do poglądu heroicznego, który można znaleźć w eposach homeryckich oraz w mitologii greckiej i panteonie. Znaleziona dwunasta tabliczka, choć zawiera historie, które nie pasują do reszty eposu. W tej tabletce Enkidu wciąż żyje. Gilgamesz przypadkowo wrzuca dwa przedmioty do dziury, która prowadzi do podziemi. Enkidu idzie po przedmioty, ale odkrywa, że nie może wrócić do krainy żywych. Epos o Gilgameszu słynie z tego, że zawiera historię potopu, która przypomina tę z Księgi Rodzaju żydowskich pism. Jednak wersja starobabilońska nie zawierała potopu, co sugeruje, że pierwotnie nie była związana z Gilgameszem.