伏羲又被称作宓羲、庖牺（或庖牺氏）、伏戏，同时牺皇、皇羲、太昊、包犠指的也是伏羲，在《史记》中用的是伏牺这个称呼。伏羲氏所处的时代大概是新时器时代中晚期，与神农、黄帝共同被尊为中华民族的人文始祖——“三皇”。根据传说和史书记载，伏羲氏是我国最早的王之一，他的活动标志着中华文明的起始，因此被尊为三皇之首。关于伏羲留下了大量神话传说。
相传，伏羲出生在一个世外桃源一样的国度里，他的母亲是一个名叫华胥氏的美丽女子。有一天，华胥氏趁着风和日丽出去游玩，来到一个大泽中，这里到处是奇花异草，中间还有云雾缭绕，景色美不胜收，这就是传说中雷神的地盘——“雷泽”。雷神长得龙身人首，靠鼓动腹部发出轰鸣的雷声。华胥氏来到这里，被这里的美景陶醉，走着走着，看见地上有一个巨大的脚印，形状奇特。她想这里是雷神的地盘，这个巨大的脚印的无疑是雷神的。出于好奇，华胥氏不由自主地就踩了上去。突然，她觉得一阵恍惚，浑身发热，好是被蛇缠住了身体，怎么也挪不动脚步。过了好一会儿，她才能从那个大脚印中走出来。
华胥氏回去以后不久就有了身孕，后来生下一个男孩，长得人首蛇身。华胥氏是踩了雷神的脚印之后怀孕的，这个孩子又长得人首蛇身，显然他是雷神的孩子。华胥氏给他取名为伏羲。伏羲是人神结合的半神，从小就聪明过人。
伏羲长大成人后，华胥氏就撒手人寰了。这时伏羲决定离开自己生长的地方，到外面去游历。他一边向东走，一边对沿途的各种现象仔细观察，不管是斗转星移还是鸟兽虫鱼无一例外。
他看到渔人徒手在水里抓鱼，猎人冒着生命危险去追逐猎物，虽然很辛苦，获得的成果却很少。伏羲就想，怎样才能改善这种状况呢？不过，他并没有停下脚步。他又走了很久，觉得累了，就躺在了一棵高大的树下休息。不一会儿，他就睡着了，梦见自己来到了天上，一个声音对他说，天界和人间都需要一个睿智圣明的人来改造，而他就是那个人。伏羲醒来后，想了想梦中的声音，又继续上路去游历了。
当他走到中原大地时，看都这里的人们生活艰苦，被深深地触动了，决定结束游历，留在这里帮助这里的人们。
有一次，伏羲看到蜘蛛结网，深受启发，便学着蜘蛛的样子，把绳子打结做成了很多大的网，网眼大的用来捕兽，网眼小的就用来捕鱼。自从有了网，百姓们渔猎时的收获大大增加了，猎捕的猛兽吃不完，就圈养起来，以后人们就开始养家畜。此外，他还发明琴、瑟等乐器，创作了乐曲，使人们的生活中有了音乐；发明了文字，用于记事，结束了结绳记事的历史；改革婚姻习俗，提倡男聘女嫁的礼节，结束了原始的群婚状态。
在伏羲的帮助下，人们的生活比以前富足多了，生活质量也大大提高，为了答谢伏羲，各部落的百姓一致推选他为大家共同的圣主。他就成了第一个真正的部落联盟领袖，也就是第一个王。
不过，伏羲最大的贡献还是根据天地间陰陽变化之理，发明创造了八卦，给八种简单的符号赋予深刻的寓意，以此来概括天地间万事万物的变化。相传伏羲画八卦的地方名叫卦台山。在伏羲的治理下，天下呈现一片太平盛世的景象，上天还降下祥瑞的迹象对伏羲予以嘉奖。
一天，伏羲接到报告说，卦台山出现了一种奇异的动物，长着龙头马身，身上还有非常奇特的花纹。伏羲赶紧去观看，到了卦台山果然看见了那匹龙马。伏羲本来就很喜欢观察，有时还研究飞禽走兽的脚印和身上的花纹。他发现，那龙马身上有很多黑白相间的点，仔细看来，这些点的分布很有规律。这匹龙马后来跳到了卦台山下渭水河中的一块大石上，这块石头形状就像太极，和龙马身上的花纹相映衬，伏羲顿有所悟，想通以后就画出了八卦。
八卦有八个方位，代指天、地、水、火、风、雷、山、泽八种最具代表性的自然体，反映了自然陰陽的消长，世间万事万物相辅相成的关系，是伏羲文化的特征。直到现在，国内外无数学者仍被它吸引，对它进行探索、研究。当代，许多科学家都从中得到启示，从而推进科学的发展。据说，德国大数学家莱布尼茨就是受八卦启发，发明二进制的。
伏羲为人类做出很大的贡献，为了纪念伏羲的诞生，当地人将地名改为成纪。《汉书》中记载：“成纪属汉陽郡，汉陽郡即天水郡也。古帝伏羲氏所生之地。”也就是说，甘肃天水就是古代的成纪。因此，甘肃天水被称为“羲皇故里”。每年的正月十六，也就是伏羲氏生日，天水市都有伏羲文化节。
传说中，伏羲是人首蛇身，雷神之子。但自古至今，关于伏羲氏还有很多不同的说法。有的说，远古时期，伏羲和女娲是兄妹，两人成婚后，繁衍后代，是人类的祖先。有的说，伏羲是真正的道家创始人，人首蛇身只是用来表示“道”的，因为那是“道”字的原型，而他本人并非人首蛇身。有学者还针对“人首蛇身”的说法指出，伏羲属于蛇系氏族，以蛇为尊。他身上穿的树叶或兽皮，形状就好像蛇身上的鳞或花纹，是蛇系氏族的族徽或图腾标志。还有一种说法，说他是古代华夏部落的杰出首领的称号，宓羲、庖牺、包牺、伏戏，或是牺皇、皇羲、太昊都是伏羲氏的部落首领，这些人所处时代不同，地位相同，因此都可称为“伏羲”。