En 13 a. C. Pitodoris se casó con el rey del Ponto y del Bósforo, Polemón I. Polemón había repudiado a su primera esposa Dinamia quien no le había dado hijos, salvo un hijastro Tiberio Julio Aspurgo, que a la muerte de Polemón reclamaría para sí el reino del Bósforo.

Pitodoris le dio a Polemón I tres hijos, dos varones y una mujer: Marco Antonio Polemón, el futuro Polemón II, Zenón Artaxias, quien con el nombre de Artaxias III fue Rey de Armenia, y Antonia Trifena, quien fue reina de Tracia por su matrimonio con el Rey Cotis VIII.

En 1 a. C. se reconoció formalmente a Polemón II como rey del Ponto, pero con su poderosa influencia fue Pitodoris quien continuó ejerciendo realmente el poder.

Hacia 4 d. C. también se convirtió en reina de Capadocia al casarse con el Rey Arquelao Ktistes, con quien no tuvo hijos, y pese a que se trasladó a la corte de su nuevo esposo desde allí continuaba influenciando en la política del Reino del Ponto.

Según Plutarco, Pitodoris amparó en su corte y fue amiga del célebre geográfo Estrabón, quien la describió como una mujer virtuosa, de carácter y de gran capacidad para los negocios y que llevó al Reino del Ponto a su momento de máximo esplendor.