Theo Đại viêt sử ký toàn thư, sau nhiều lần giao tranh với An Dương Vương không thắng được, Triệu Đà sai Trọng Thủy sang nước Âu Lạc, hầu trong cung An Dương Vương làm túc vệ, rồi cầu hôn công chúa Mỵ Châu.An Dương Vương bằng lòng, cho Trọng Thủy lấy con gái mình.

Trong thời gian ở Âu Lạc gửi rể, Trọng Thủy đánh cắp các bí mật quân sự của Âu. Truyền thuyết kê rằng, Trọng Thủy dỗ Mỵ Châu để xem trộm nỏ thần, rồi ngầm bẻ gãy lẫy nỏ, thay cái khác vào. Sau khi phá được bí mật quân sự của Âu Lạc, Trọng Thủy xin An Dương Vương về thăm cha mẹ. An Dương Vương bằng lòng. Trọng Thủy báo lại cho Triệu Đà mọi việc.

Triệu Đà lại phát binh đánh Âu Lạc, sai Trọng Thủy cầm quân. An Dương Vương chủ quan vì có vũ khí “nỏ thần”, khi ra trận mới biết vũ khí không còn hiệu nghiệm, thua trận mang Mỵ Châu chạy về phía nam.

Trọng Thủy theo lời dặn của Mỵ Châu trước khi chia tay, cứ theo dấu lông ngỗng mà Mỵ Châu rắc ra đường làm dấu mà đuổi theo. An Dương Vương nhận ra chính con gái tiếp tay cho họ Triệu, liền giết chết Mỵ Châu rồi tự vẫn. Trọng Thủy đuổi theo đến nơi, thấy Mỵ Châu đã chết, thương khóc ôm xác đem về chôn ở Loa Thành. Vì thương tiếc nhớ tiếc Mỵ Châu, Trọng Thủy trở lại chỗ Mỵ Châu tắm gội trang điểm khi trước, cuối cùng nhảy xuống giếng mà chết.

Có nhiều ý kiến cho rằng câu chuyện tình giữa Trọng Thủy và Mỵ Châu được ghi chép trong các bộ sử của nước ta trước đây là mang tính huyền thoại với mục đích lý giải cho sự thất bại của An Dương

Vương trong cuộc kháng chiến chống Triệu 179 TCN. Tuy nhiên, trên cơ sở khai thác và phân tích các nguồn tư liệu khác nhau, câu chuyện này đang được minh chứng không chỉ là câu chuyện truyền thuyết.

Trong thời gian gần đây, khảo cổ học đã phát hiện ra mộ của Triệu Văn Vương ở Quảng Châu (Quảng Đông, Trung Quốc). Trên cơ sở các văn tự và các di vật được tìm thấy có thể khẳng định Triệu Văn Vương (Triệu Muội hay Triệu Hồ) nối ngôi Triệu Vũ Đế vào năm 137 TCN. Triệu Muội là cháu đích tôn của Triệu Đà, con cả của Trọng Thủy (với người vợ ở Quảng Đông). Như thế có thể biết đến năm 137 TCN Trọng Thủy đã mất, và vì mất trước cha nên ngôi vua mới được truyền cho cháu nội.

Trong Tang thương ngẫu lục của Nguyễn Án và Phạm Đình Hổ thế kỷ XVIII có chép về việc Nguyễn Công Hãng sang Trung Quốc bị tướng nhà Thanh đòi nước giếng để rửa ngọc trai. Ông đã đứng đối giỏi mà phá được lệ đó. Nhân dân Cổ Loa cũng cho biết, xưa kia chúng ta phải cống nước giếng Ngọc sang Trung Quốc.

Tổng hợp các nguồn tư liệu, có thể xác định Trọng Thủy là nhân vật có thật và câu chuyện tình Mỵ Châu – Trọng Thủy cũng có nhiều yếu tố xác thực.

Dù hiện nay chúng ta chưa có đủ tư liệu để xác minh những vấn đề trên nhưng có một thực tế là huyền thoại về Trọng Thủy và Mỵ Châu cũng như câu chuyện tình của họ được phản ánh một cách đậm đặc trong các truyền thuyết dân gian khu vực Cổ Loa.

Tương truyền, dù Mỵ Châu bị An Dương Vương giết chết nhưng được rùa vàng giúp sức, nàng hiện hồn lên trên thuyền ở giếng Ngọc. Và, khi Trọng Thủy trông thấy thì Mỵ Châu hát: “Hỡi anh hàng trứng nở ra hai lòng”, Trọng Thủy lại gần liền bị chém chết, máu chảy dọc sông Hồng. Vì thế, dọc hai bên sông Hồng còn nhiều đền thờ Triệu Đà và Trọng Thủy như ở xã Lực Canh, Xuân Trạch, Văn Tinh. Nhiều ý kiến lại cho rằng Trọng Thủy vốn không muốn nhưng vì bị ép buộc nên mới phải làm điều trái với lương tâm. Và sau khi Triệu Đà đánh bại An Dương Vương và ăn mừng chiến thắng, vì nhớ vợ Trọng Thủy ra giếng ngồi khóc và than rằng: “Thà rằng thác xuống cả đời. Còn hơn sống ở trên đời xa nhau”, rồi lao mình xuống giếng tự vẫn.

Những thông tin, sự nhìn nhận đánh giá nhiều chiều về Trọng Thủy đã thấy cái nhìn đầy đủ hơn về nhân vật lịch sử này trong thời kỳ An Dương Vương. Trên thực tế, những quan niệm về Trọng Thủy trong tâm thức chính người dân Cổ Loa đã có những thay đổi nhất định.Từ một sự phê phán, lên án thì giờ đây đã có những sự bao dung, cảm thông hơn. Tục đãi dâu không đãi rể được coi là một phong tục, thể hiện sự phản ứng của người Cổ Loa với câu chuyện Trọng Thủy – Mỵ Châu thì giờ đây ít được nhắc đến hoặc có được nói tới thì với một thái độ khoan dung.

Trong suốt nhiều thế kỷ qua nhân dân làng Lực Canh, Xuân Trạch ( xã Xuân Canh, huyện Đông Anh) vẫn thờ cúng Trọng Thủy và mở hội hàng năm vào ngày 8 tháng 3 tại đền thờ của làng.