『구삼국사』와『삼국사기』고구려본기 건국신화 조에 의하면, 천제(天帝)의 아들로서 천제의 명령에 따라 서기전 58년 오룡거(五龍車)를 타고 지상으로 내려와 인간세상을 다스렸는데, 세상에서는 그를 천왕랑(天王郎)이라 하였다고 한다.
하루는 웅심산(熊心山) 부근으로 사냥을 나왔다가 하백(河伯)의 맏딸 유화(柳花)를 발견하고 유인하여 관계를 맺었고, 이어 하백을 찾아가 자신이 천제의 아들임을 입증함으로써 정식으로 유화와 혼인하였다.
그러나 딸을 버릴까 두려워한 나머지 옳지 못한 행동을 한 하백의 처사에 분개하여 유화를 버리고 하늘로 올라가버렸다. 그 뒤 유화는 고구려의 시조 주몽을 낳았다고 한다. 한편, 그는 천제로서 직접 흘승골성(紇升骨城)이라는 곳으로 내려와 북부여를 세웠으며 부루(扶婁)를 낳았다는 전승도 있다.
그런데 고구려 건국신화를 전하는 가장 오래된 자료인 광개토왕릉비나 『위서(魏書)』에는 해모수가 등장하지 않는다. 이는 원래 북부여의 시조로 전승되어 오던 것을 5세기경 고구려가 부여를 병합한 뒤 부여인을 무마하기 위하여 고구려의 건국신화와 결합, 재구성한 것으로 보인다.