公元191年（初平二年）六月，发生地震，董卓为此询问蔡邕。蔡邕对他说：“地动，是阴盛侵阳，臣下不遵守国家制度引起的。前春天郊祀，公奉车驾，乘金华青盖，爪画两箱，远近都认为不合适。”董卓于是改乘皂盖车。董卓看重蔡邕的才学，对他非常客气，一遇举行宴会，往往令蔡邕鼓琴助兴，蔡邕也有心出力。但董卓性格刚愎自用，蔡邕恨自己的话很少为董卓采纳，对堂弟蔡谷说：“董公性格刚烈而容易作恶，终究不能成事。我想东奔兖州，但是道路太远，不易达到，打算暂时逃到山东地区看看，怎么样？”蔡谷说：“您的容貌与普通人不同，在路上走，看的人云集，这样，想躲起来，难啊！”蔡邕才打消了这个主意。
无辜遇害
公元192年（初平三年），董卓被诛杀，蔡邕在司徒王允坐上，不知不觉说起董卓来，并为之叹息，脸色都变了。王允勃然大怒，呵斥他说：“董卓，是国家的大贼，差点倾覆了汉室。你作为臣子，应该一同愤恨，但你却想着自己受到的礼遇，忘记了操守！现在上天诛杀了有罪的人，你却反而为他感到伤痛，这难道不是和他一同作为逆贼吗？”并随之将蔡邕收押交给廷尉治罪。蔡邕递上辞表道歉，请求受到刻额染墨、截断双脚的刑罚，以求继续完成汉史。士大夫大多同情并想要救他，没有成功。 太尉马日磾听说后急忙前往对王允说：“伯喈是旷世的奇才，清楚很多汉朝的事，应当让他续写解决后边的历史，让它成为一代重要的典籍。而且他忠诚孝顺的名声一向显著，获罪也没有缘由，杀了他岂不是会丧失威望吗？”王允说：“过去汉武帝不杀司马迁，让他写出毁谤的书，流传于后世。现今国家中途衰落，政权不稳固，不能让奸邪谄媚的臣子在幼主旁边写文章。这既不能增益圣上的仁德，又令我们蒙受毁谤议论。”马日磾离去后告诉别人说：“王允大概不能长久于世吧。有道德的人，是国家的纲纪；写作，是国家的典籍。废弃了纲纪与典籍，难道还能长久吗！”蔡邕于是死在了监狱里。王允后悔了，想阻止杀他却来不及了。当时蔡邕六十岁（《后汉书》误作六十一岁）。群臣和士人没有不为他哭泣的。 著名经学家郑玄听闻蔡邕的死讯后，叹息说：“汉朝的事，谁来考定啊！”兖州、陈留郡间都画蔡邕的像来纪念他。
人物成就
文学
蔡邕是汉代最后一位辞赋大家。其所作赋绝大多数为小赋，取材多样，切近生活，语言清新，往往直抒胸臆，富于世态人情，很有艺术的感染力。其中代表作品为《述行赋》。全赋短小精悍，感情沉痛，批判深刻，情辞俱佳，是汉末抒情小赋的力作。他小赋的题材多样，他甚至用以表现男女情爱，风格大胆而直率。《青衣赋》就是相当感人的作品。在这篇言情小赋中，他真实地坦露了对一位出身微贱的美女的爱情，以真挚的感情，表现了人情与封建礼法的矛盾撞击。蔡邕的散文长于碑记，工整黄雅，多用排偶，旧时颇受推重。
蔡邕收集汉朝历史，没有看见写下来作后史。只有所作《灵纪》及十意，又补诸列传四十二篇，因李傕作乱散失，大多没有保存下来。所著诗、赋、碑、诔、铭、赞，连珠、箴、吊、论议、《独断》、《劝学》、《释诲》、《叙乐》、《女训》、《篆执》，祝文、章表、书记，共104篇传于世。
蔡邕生平喜藏书，多至万余卷，晚年将所藏之书载数车悉数赠给王粲，家存藏书还有四千多卷。《隋书·经籍志》著录有其文集20卷，早佚。明人张溥辑有《蔡中郎集》二卷。丁绍仪《全汉诗·卷七》亦载其作品。严可均《全后汉文》卷69~卷80对其奏疏词赋等作品多有收录。
蔡邕诗歌现流传有400多首。但由于当时战乱连年，没有保存原稿流传下来，均由其女蔡琰，在曹操的救助下，凭借惊人的记忆力默写而来。
书法
艺术创造
蔡邕工篆书、隶书，尤以隶书著称，其字结构严整，点画俯仰，体法多变。灵帝命工修理鸿部门（东汉时称皇家藏书之所为鸿都），工匠用扫白粉的帚在墙上写字，蔡邕从中受到启发而创造了“飞白书”。这种书体，笔画中丝丝露白，似用枯笔写成，为一种独特的书体，对后世影响甚大。唐张怀瓘《书断》评论蔡邕飞白书时说“飞白妙有绝伦，动合神功”。
作品行情
蔡邕因负盛名，所以后世把一些碑刻和论著附合成蔡邕名义的伪作也不少。据说其真迹在唐时已经罕见。
经学
公元175年（熹平四年），蔡邕有感于经籍距圣人著述的时间久远，文字错误多，被俗儒牵强附会，贻误学子。于是与五官中郎将堂溪典、光禄大夫杨赐、谏议大夫马日磾、议郎张驯、韩说、太史令单飏等任，奏请正定《六经》的文字。灵帝予以批准，蔡邕于是用红笔亲自写在碑上，让工人刻好立在太学的门外，这就是中国第一部石经“熹平石经”（又称汉石经、一体石经）。后来的儒者学生，都以此为标准经文。碑新立时，来观看及摹写的，一天之内，车子就有一千多辆，街道也因此堵塞。
历史评价
马日磾：“伯喈旷世逸才，多识汉事，当续成后史，为一代大典。且忠孝素著，而所坐无名，诛之无乃失人望乎？”
陆机：“彼洪川之方割，岂一等之所堙。故尼父之惠训，智必愚而後贤。谅知道之已妙，曷信道之未坚。忽宁子之保已，效苌淑之违天。冀澄河之远日，忘朝露之短年。”
范晔《后汉书》：“①意气之感，士所不能忘也。流极之运，有生所共深悲也。当伯喈抱钳扭，徙幽裔，仰日月而不见照烛，临风尘而不得经过，其意岂及语平日幸全人哉！及解刑衣，窜欧越，潜舟江壑，不知其远，捷步深林，尚苦不密，但愿北首旧丘，归骸先垄，又可得乎？董卓一旦入朝，辟书先下，分明枉结，信宿三迁。匡导既申，狂僭屡革，资《同人》之先号，得北叟之后福。屡其庆者，夫岂无怀？君子断刑，尚或为之不举，况国宪仓卒，虑不先图，矜情变容，而罚同邪党？执政乃追怨子长谤书流后，放此为戮，未或闻之典刑。” “②邕实慕静，心精辞绮。斥言金商，南徂北徒，籍梁怀董，名浇身毁。”
裴松之：“蔡邕虽为卓所亲任，情必不党。宁不知卓之奸凶，为天下所毒，闻其死亡，理无叹惜。纵复令然，不应反言于王允之坐。斯殆谢承之妄记也。”
张彦远：“今分为三古以定贵贱，以汉、魏三国为上古，则赵岐、刘亵、蔡邕、张衡、曹髦、杨修、桓范、徐邈、曹不兴、诸葛亮之流是也。”
姚铉：“如刘向、司马迁、扬子云，东京二班、崔、蔡之徒，皆命世之才，垂后代之法，张大德业，浩然无际。”
陈普：“①不际明时论石渠，空将薄命仕鸿都。天公似把词人戏，父子然脐子坠胡。”“②万岁黄金欲散时，柯亭风笛尚堪吹。一时谋卓人无数，不遣中郎一个知。”
黄伯思《东观余论》：“想文饶（刘宽）之高风，玩中郎（蔡邕）之妙楷。”
王应麟：“蔡邕文，今存九十篇，而铭墓居其半。曰碑，曰铭，曰神诰，曰哀赞，其实一也。自云为《郭有道碑》，独无愧辞，则其他可知矣。其颂胡广、黄琼，几于老、韩同传，若继成汉史，岂有董、南之笔？”
徐钧：“琴遇知音始可调，卓非善听亦徒劳。早知应聘终罹祸，罪死何如节死高。”
归有光：“贾生之通达，蔡邕之文学，张衡之精思，卓茂之循良，李膺之高节，黄宪之雅度，邓禹之功勋，有不可一二数者。”
李贽：“今人俱以蔡邕哭董卓为非，是论固正矣。然情有可原，事有足录，何也？士各为知己者死。设有人受恩桀纣，在他人固为桀纣，在此人则尧舜也，何可概论也？董卓诚为邕之知己，哭而报之，杀而残之，不为过也。犹胜今之势盛则借其余润，势衰则掉臂去之，甚至为操戈，为下石，无所不至者。毕竟蔡为君子，而此辈则真小人也。”
钟敬伯：“士为知己者死，蔡邕哭卓，未为不是。第卓非可知己人，而邕翻成知己死，哀哉！”
王夫之：“①蔡邕意气之士也，始而以危言召祸，终而以党贼逢诛，皆意气之为也。何言之？曰：合刑赏之大权于一人者，天子也；兼进贤退不肖之道，以密赞于坐论者，大臣也；而羣工异是。奸人之在君侧，弗容不击矣。击之而吾言用，奸人退，贤者之道自伸焉。吾言不用，奸人且反噬于我，我躬不阅，而无容以累君子，使犹安焉，其犹有人乎君侧也。君子用而不任，弗容不为白其忠矣。白之而吾言用，君子进，奸人之势且沮焉。吾言不用，奸人不得以夺此与彼之名加之于我，而犹有所惮焉。邕苟疾夫张颢、伟璋、赵玹、盖升之为国蠹也，则专其力以击之可耳。若以郭禧、桥玄、刘宠之忠而劝之以延访也，则抑述其德以赞君之敬礼已耳。而一章之中，抑彼伸此，若将取在廷之多士而惟其所更张者。为国谋邪？为君子谋邪？则抑其一往之意气以排异己而伸交好者之言耳，庸有听之者哉！” “②蔡邕之愚，不亡身而不止。愚而寡所言动者，困穷而止；愚而欲与人家国神人之大，则人怒神恫而必杀其躯。邕之应董卓召而历三台，此何时也？帝后弑，天子废，大臣诛夷，劫帝而迁，宗庙烧，陵寝发，人民骈死于原野，邕乃建议夺孝和以后四帝之庙号，举三代兴革之典礼于国危如线之日，从容而自炫其学术，何其愚也！而不但愚也。汉之宗社岌岌矣，诸庙之血食将斩矣。夫苟痛其血食之将斩，讳先祖之恶而扬其美，以昭积功累仁之允为元后也，犹恐虚名之无补。乃亟取和帝之凉德不足称宗者而播扬之，是使奸雄得据名以追咎曰：是皆不可以君天下者，而汉亡宜矣。此则人怨神恫，陷大恶而不逭者也。以情理推之，邕岂但愚而已哉？邕之髠钳而亡命，灵帝使之然也。四帝可宗，则灵帝亦可宗矣。邕盖欲修怨于灵帝，而豫窒其称宗之路，邕于是而无君之心均于董卓，王允诛之，不亦宜乎。董卓曰：‘为当且尔，刘氏种不足复遗。’邕固曰‘刘氏之祖考不足复尊’。其情一也。故曰：邕非但愚也。虽然，神其可欺、神其可恫乎？则亦愚而已矣。”…
