Figlio di Achille e di Deidamia, soprannominato "Pirro" (burro) per il colore dei capelli, è protagonista di vari episodi del mito della guerra di Troia ed ha un ruolo di rilievo nella tragedia Filottete di Sofocle.
Nel secondo libro dell'Eneide, Enea racconta della ferocia con cui questo guerriero acheo sferra l'ultimo, decisivo attacco al palazzo di Priamo, strenuamente difeso dai Troiani durante la notte della caduta della città.
E' Pirro (Virgilio preferisce questo soprannome al nome Neottolemo) ad abbattere la porta del palazzo a colpi di scure, è Pirro ad uccidere davanti agli occhi di Priamo uno dei figli di questi, Polite ed è ancora Pirro ad uccidere lo stesso Priamo dopo averlo beffato per lo sforzo con cui il coraggioso vecchio aveva tentato di colpirlo con la lancia.
Neottolemo aveva offeso Apollo attribuendogli l'uccisione del padre Achille. Durante un pellegrinaggio a Delfi per placare il dio, Neottolemo viene ucciso da Oreste (o da un suo sicario).
Oreste era in contesa con Neottolemo per la mano di Ermione, figlia di Menelao e di Elena.
In un'altra versione Neottolemo viene ucciso da un sacerdote di Delfi per aver profanato un rito. Comunque Neottolemo viene sepolto all'ingresso del santuario di Delfi e diviene un nume tutelare del luogo, infatti a Delfi gli si tributava un culto eroico.
Pausania (I.4.4) riporta un racconto tradizionale a proposito dell'attacco dei Galli a Delfi, si diceva che i difensori furono aiutati da potenti guerrieri spettrali: gli Iperborei Iperoco e Amadoco e Pirro di Achille. In seguito a questo intervento fu istituito a Delfi il culto dell'eroe che in precedenza non veniva onorato a causa della profanazione di cui si è detto.
La casa regnante dell'Epiro faceva risalire a lui le proprie origini, infatti, come ricorda Velleio Patercolo, Neottolemo avrebbe conquistato la regione dopo la caduta di Troia.
In alcuni autori, Andromaca - vedova di Ettore - viene fatta schiava dopo la caduta di Troia e diviene concubina di Neottolemo, ne nascono tre figli: Molosso, Pergamo e Pielo.

Una curiosità riportata da Pausania: poiché Neottolemo uccise Priamo su un altare e fu a sua volta ucciso su un altare, quando qualcuno veniva condannato a subire una pena che egli stesso aveva inferto a qualcuno si parlava di Pena Neottolemea. (Paus. IX, XVII)

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Riferimenti letterari:

Sofocle: Filottete

Odissea

Euripide - Andromaca

Licofrone - Alessandra

Virgilio - Eneide

Ovidio - Metamorfosi

Igino - Fabulae

Velleio Patercolo - Storia romana

Ditti Cretese - Storia della guerra troiana

Darete Frigio - Storia della rovina di Troia

Pseudo-Apollodoro - Biblioteca

Pausania - Descrizione della Grecia

Giustino - Epitome delle Storie Filippiche Di Pompeo Trogo

Aulo Gellio - Notti Attiche

Seneca - Troiane

Plutarco - Alessandro e Cesare

Quinto Smirneo - Posthomerica

Agostino di Ippona - La città di Dio

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