El mito del diluvio sobreviene en tres versiones cuyos rasgos básicos demuestran que proceden de un prototipo común. La humanidad ofende gravemente a los dioses y es castigada a instancias de Enlil, con un diluvio destinado a extinguirla; pero se salvan un hombre y su familia gracias a la intervencion del dios Enki o Ea. El mito sumerio se conserva fragmentariamente; pero constituye la fuente de las versiones mesopotámicas posteriores y descubre la institución de la civilización, la monarquía, las ciudades-estado y la irrigación en Sumeria.
Tras una laguna en el texto, aparece Enki hablando sobre la decisión de los dioses de destruir a la humanidad con un diluvio, a pesar de las protestas de Inanna, la diosa madre. Enki desea salvar al virtuoso rey Ziusudra y le cuenta las intenciones de los dioses hablándole a traves de la pared de cañas de su casa. En este punto vuelve a interrumpirse el texto, pero probablemente Ziusudra recibiría instrucciones para construir un barco, porque continua con una descripción de un diluvio de siete días, en los que "los vientos azotaron el enorme barco sobre las grandes aguas". Después aparece Utu, el dios del sol, en su barca, y devuelve la luz. Ziusudra sale para ofrecer un sacrificio An y Enlil, que parecen los causantes del diluvio. Aplacados, repueblan la tierra, renuevan la vegetación y por último conceden a Ziusudra la vida eterna, como un dios.
La tercera versión del mito se encuentra en la undécima tablilla de la epopeya de Gilgamesh, en la que el héroe Utnapishtim cuenta como sobrevivieron su familia y él, al diluvio- Relata como construye un barco en forma de cubo perfecto y ofrece una vívida descripción de los efectos de la inundación. Cuando remitieron las aguas, soltó una paloma, una golondrina y un cuervo para que inspeccionaran el terreno y a continuación abandonó la embarcación para ofrecer un sacrificio, alrededor del cual se reunieron los dioses para "oler el dulce aroma", detalles que establecen un estrecho vinculo entre el relato babilónico y el bíblico. Por último, Ea le dijo al encolerizado Enlil que no debía procurar la aniquilación de la raza humana sino castigarla, cuando fuera necesario, enviando animales salvajes, hambrunas o la peste. Enlil acepto el consejo y recompensó a Utnapishtim con la inmortalidad.