À son arrivée à Cléonae, il s'arrête dans la hutte d'un laboureur, nommé Molorchos, qui veut lui offrir un sacrifice, comme à un dieu. Refusant pareil honneur, Héraclès lui demande d'attendre un mois. Ce mois écoulé, ou bien il méritera un sacrifice au titre de héros mort, ou bien il aura tué la bête, auquel cas Molorchos pourra alors offrir le sacrifice à Zeus sauveur. Un soir, Héraclès surprend le lion sur le versant d'une colline, après le repas de la bête. Dissimulé, il tire sur elle à coup de flèches. Mais il s'aperçoit rapidement que le monstre est invulnérable. Ses flèches, offertes pourtant par Apollon, rebondissent sur son cuir. Le lion charge, Héraclès évite l'assaut. Il combat les mains nues, armé de sa massue en bois d'olivier. Il en frappe le lion, puis l'étouffe, brisant sa massue dans la mêlée. Il l'écorche l'animal en utilisant les propres griffes du monstre pour entamer la peau coriace. Il nettoie la peau et s'en revêt. Zeus met le lion dans le firmament, au nombre des constellations. Molorchos est en train de sacrifier au héros lorsque soudain Héraclès arrive à Cléonae. À son retour à Tirynthe, le héros lance la peau aux pieds d'Eurysthée, qui en est si terrifié qu'il saute dans une jarre pour s'y cacher. Il ordonne à Héraclès de déposer dorénavant ses trophées à l'extérieur de la ville et de ne communiquer avec lui que par l'intermédiaire de son héraut, Coprée.