父亲蔡棱曾任新蔡县令，身后的家庭资源和文化底蕴为蔡邕提供了很好的条件。
当同龄小孩在清汤里找米吃时，他已经坐在书堆里“咬文嚼字”了。随着蔡邕长大，父亲联系东汉六朝元老、当朝太傅胡广，让他成为自己儿子的导师。
在名师的教导下，蔡邕博学多闻，不仅喜欢文学、学术、天文，还有音乐技能。
他的名声传到了汉桓帝耳朵里，于是被召进宫给汉桓帝弹琴。但是蔡邕知道桓帝是恃宠骄横的佞臣，不愿意与之同流合污，走到都城附近的偃师时，就谎称生病跑回了家。
回家后，蔡邕为了不掺和进朝堂的政治风波，就大门不出、二门不迈，拒绝一切社交，开始了宅男式的隐居生活。
在这期间，他受东方朔、杨雄、班固、崔骃等人的启发，汲取百家之言，肯定正确的说法，否定错误的说法，以一问一答的形式创作了《独断》。
公元171年，隐居多年的蔡邕终于在38岁时当官了。征召他的是东汉名臣乔玄。乔玄文武全才，为官清廉，全无槽点。
于是这次蔡邕接受了征召，成了乔玄的参谋，他也受到了乔玄的赏识。后来又出任河平长、郎中、议郎等官职。
蔡邕还在官场上结识了曹操。两人虽然相差20岁，但却成了忘年交，曹操尊蔡邕为老师，还经常在蔡邕家蹭吃蹭喝，习文弄墨。
在东汉皇家图书馆东观校书室，蔡邕发现典藏的书籍很多，由于年代久远，很多知识都出现了偏差。
于是公元175年，在汉灵帝的授权下，蔡邕带着一帮东汉顶级大儒校正儒家书籍，他们校对了《周易》《尚书》《鲁诗》《仪礼》《春秋公羊传》和《论语》。
蔡邕将整理校定好的典籍，先用朱砂誊写在石碑之上，然后又吩咐工匠按图加工，每刻好一块就立在太学门口。
这46块石碑被后世称为“熹平石经”，也是中国最早的官刻儒家石经。熹平石经一出，轰动京师洛阳乃至全国，太学门前成为了学子们的网红打卡点，无数人乘车前来观摩，甚至造成了交通堵塞。
公元176年，洪灾等自然灾害频发，于是汉灵帝专门召开紧急会议，让群臣们提出治理国家的建议。
当时蔡邕的官职是议郎，也就是皇帝的顾问，他充分发挥自己的岗位职责，一口气上书，举报了好几个没节操的同事，说他们贿赂宦官、贪赃枉法。
奏章不幸被宦官曹节偷看到，蔡邕一下子就暴露了，被他举报的人都恨得牙根痒痒，准备对他进行打击报复。
后来宦官王甫瞅准机会诬陷蔡邕和他叔父蔡质。蔡邕全家人被放逐到朔方郡，王甫的女婿又派杀手追杀蔡邕。
不过那时蔡邕已经名扬海内，杀手不肯下手，蔡邕才逃过一劫。之后蔡邕遇到国家大事想返乡时，又被诬陷诽谤政府，于是他又整整离家逃亡了12年。
蔡邕的焦尾琴也是在这逃亡时制成的。