太尉馬日磾聽說后，急忙前往對王允說：“伯喈是曠世的奇才，清楚很多漢朝的事，應當讓他續寫解決后邊的歷史，讓它成為一代重要的典籍。而且他忠誠孝順的名聲一向顯著，獲罪也沒有緣由，殺了他豈不是會喪失威望嗎？”王允說：“過去漢武帝不殺司馬遷，讓他寫出毀謗的書，流傳于后世。現今國家中途衰落，政權不穩固，不能讓奸邪諂媚的臣子在幼主旁邊寫文章。這既不能增益圣上的仁德，又令我們蒙受毀謗議論。”馬日磾離去后告訴別人說：“王允大概不能長久于世吧。有道德的人，是國家的綱紀；寫作，是國家的典籍。廢棄了綱紀與典籍，難道還能長久嗎？”蔡邕于是死在了監獄里。王允后悔了，想阻止殺他卻來不及了。當時蔡邕六十歲（《后漢書》誤作六十一歲
]）。群臣和士人沒有不為他哭泣的。[34]經學家鄭玄聽聞蔡邕的死訊后，嘆息說：“漢朝的事，誰來考定啊！”兗州、陳留郡間都畫蔡邕的像來紀念他。
蔡文姬為人博學多才而又精通音律，早期嫁給河東衛仲道，衛仲道早亡，二人又沒有子嗣，于是蔡琰回到自己家里。
興平二年（195年），中原先后有董卓、李傕等作亂關中，屬國南匈奴趁機叛亂劫掠，蔡琰被匈奴左賢王擄走。蔡琰在北方生活了有十二年之久，并生下兩個孩子。
建安十一年（207年），曹操向來喜愛文學、書法，常與蔡琰的父親蔡邕有文學、書法上的交流。曹操見蔡邕沒有子嗣，用金璧從南匈奴那里將蔡琰贖回來，并將蔡琰嫁給董祀。
而后董祀犯了死罪，蔡琰去找曹操給董祀求情。當時曹操正在宴請公卿名士，對滿堂賓客說：“蔡邕的女兒在外面，今天讓大家見一見。”蔡琰披散著頭發光著腳，叩頭請罪，說話條理清晰，情感酸楚哀痛，滿堂賓客都為之動容。但曹操卻說：“可是降罪的文書已經發出去了，怎么辦？”蔡琰說：“你馬廄里的好馬成千上萬，勇猛的士卒不可勝數，還吝惜一匹快馬來拯救一條垂死的生命嗎？”曹操終于被蔡文姬感動，赦免了董祀。
蔡琰為丈夫董祀求情時，天氣非常寒冷，曹操見蔡琰沒有穿鞋又披散著頭發，于是贈給蔡琰頭巾鞋子襪子。
曹操又問蔡琰：“聽說你家原來有很多古籍，現在還能想起來嗎？”蔡琰說：“當初父親留給我的書籍有四千余卷，但因為戰亂流離失所，保存下來的很少，現在我能記下的，只有四百余篇。”曹操說：“我派十個人陪夫人寫下來，可以嗎？”蔡琰說：“男女授受不親，給我紙筆，我一個人寫給你就是。”于是蔡琰將自己所記下的古籍內容寫下來送給曹操，沒有一點錯誤。
蔡琰回家后，傷感悲憤之余作《悲憤詩》二首。此后再無蔡琰相關記載，卒年不詳。