巫山神女的故事主要與楚懷王與巫山神女的相遇、神女的相思之情以及懷王的入夢尋巫山神女等情節相關。具體來說，有一天，懷王與客卿到此遊玩，晚上，月色溶溶，燈籠火把閃耀，船行如箭，一直駛向神女廟。他與客卿下了船，漫步於神女溪邊，突然，只見一仙女從溪中冉冉升起。仙女上身不穿衣服，下體罩著一片輕雲薄霧。懷王向她求愛，仙女頷首微笑，既不否從，也不言明從何處去。這時，懷王被神女的風采所迷，頓時忘卻了人間禮法，上前同神女攜手並立於溪邊巨石之上。後來懷王在夢中又多次與神女幽會。懷王客卿的身份使他無法與神女長相廝守。他離開巫山後，不久就鬱鬱而終了。
這個故事在《高唐賦》、《神女賦》等賦文中都有記載，具有一定的文學和歷史價值。同時，這個故事也反映了古代人們對自然神靈的崇拜和迷信，以及文學作品中的浪漫主義和想像色彩。