忠臣，死有余荣。只怕皇上从此再也听不到忠言了！我愚陋无知，罪有应得。但以前的答对，我叔父蔡质是不知道的。白发苍苍，衰老余年，横遭逮捕，跟着我受罪，同遭坑害，冤哉！痛哉！我一入狱，当为痛楚所迫，加以匿名报告催促，我的情状，皇上哪能再知道呢。死期快来了，鲁莽自诉，愿自己处死，乞蔡质不同罪。那么，我死的一天，就是我再生之年啊！祝万岁健康！为百姓自爱。”于是送蔡邕、蔡质入洛阳狱，定为以仇怨奉公，谋害大臣，大不敬，弃市。

事奏，中常侍吕强怜悯蔡邕无罪，请于皇上，帝也再想了想那个飞章所说，下诏减死罪，剃光头发，铁圈束着颈项，与家属迁徙朔方，不得因赦令免除。阳球打发刺客追赶刺杀蔡邕，刺客被蔡邕的正义感动了，都不为阳球所用。阳球又贿赂其部主毒害蔡邕，受赂的把消息反而告诉了蔡邕，要他提高警惕。所以没有遭到杀害。居五原安阳县。蔡邕前在东观，与卢植、韩说等撰补《后汉记》，正遭流放，没有来得及写成。因此上书所著十意，分别首目，附在书尾。帝爱蔡邕才高，正好第二年国家大赦，于是宽免蔡邕罪，准许他返回原籍，蔡邕自放逐至回，共九个月。

正准备启程回郡的时候，五原太守王智送行。酒喝够了，王智起舞劝蔡邕，蔡邕不理他。王智是中常侍王甫的弟弟，本来很骄贵，失了面子，为宾客所笑，就破口骂蔡邕说“：罪犯敢轻侮我！”蔡邕振衣而去。王智恨了他，密告蔡邕因囚放怀怨，诽谤朝廷。皇上宠幸的人也都恶了他。蔡邕考虑终不免于害死，于是逃命江海，远走吴会，往来依靠泰山羊氏，积十二年，在吴。吴人有烧桐煮饭时，蔡邕听了火烧的声音，晓得桐是一种好木材，于是请制造成琴，果然声音好极了，但琴尾是焦的，时人名之为“焦尾琴”从前，蔡邕在陈留，邻人请蔡邕吃饭，及去而酒已经喝完了。屏风后面有客人在弹琴，蔡邕至门悄悄一听，说：“噢！以乐叫我而有杀心，为什么呢？”就迳自回去了。蔡邕素为乡里所尊敬，主人立即追赶他，并问他是什么原因，蔡邕原原本本告诉了他，都为之奇怪。弹琴的人说：“我前鼓弦，见螳螂对着鸣蝉，蝉将去还没起飞，螳螂忽前忽退。我心惊肉跳，惟恐螳螂捕捉不了蝉。这难道就是所谓杀心形于声音吗？”蔡邕笑着说“：实在是这样啊。”

中平六年(189)，灵帝去世，董卓为司空，闻说蔡邕名气大，征召他，蔡邕推说有病不能去。董卓大怒，骂说：“我有杀人之权，蔡邕纵骄傲，也是不过转足之间的事而已。”又急令州郡征召蔡邕到府。蔡邕不得已，到，代理祭酒，很受敬重，举高第，补侍御史，又转持书御史，升尚书。三天之内，遍历三台。升巴郡太守，又留为侍中。

初平元年(190)，拜左中郎将，从献帝迁都长安，封高阳乡侯。董卓的宾客部属想尊董卓比太公，称尚父。董卓问蔡邕，蔡邕说：“太公辅周，奉命灭商，故特号为太公。现在您的威德虽高，然比之尚父，我以为不可。等到关东平定，皇上返还旧京，然后再议。”董卓听了他的话。初平二年(191)六月，地震，董卓问蔡邕。蔡邕对说“：地动，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。然董卓多刚愎自用，蔡邕恨自己的话很少为董卓采纳，对从弟蔡谷说：“董公性刚烈而易为非，终究不能成事。我想东奔兖州，但是道路太远，不易达到，暂时逃到山东看看，怎么样？”蔡谷说：“你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！”蔡邕乃打消了这个主意。董卓被诛，蔡邕在司徒王允家坐，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，骂蔡邕说：“董卓国家大贼，几乎把汉朝都覆灭了，你为臣子的，应与大家一样为之愤怒，只是因为他对你好，你竟然把大节也丢了，现在诛杀有罪，你反而悲伤哀痛，难道不是与他通同叛逆吗？”就逮捕了他，交廷尉审讯。