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。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。
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，工整典雅，多用排偶，旧时颇受推重。
蔡邕工篆书、隶书，尤以隶书着称，其字结构严整，点画俯仰，体法多变。灵帝命工匠修理鸿都门（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”。
蔡邕因负盛名，所以后世把一些碑刻和论着附合成蔡邕名义的伪作也不少。据说，其真迹在唐时已至罕见。
熹平四年（175年），蔡邕有感于经籍距圣人着述的时间久远，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、太史令单飏等人，奏请订正《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。且忠孝素着，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，智必愚而后贤。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：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。
轶事典故
蔡邕在吴地（今江浙一带）时，曾听到一块桐木在火中爆裂的声音，知道这是一块好木材，因此把它拣出来做成琴，音色非常美妙，但是木头的尾部依然被烧焦了，所以当时人们叫它焦尾琴。起初，蔡邕住在陈留，他有个邻居准备了酒菜请他来赴宴，他去的时候邻居已经喝得兴起了。
坐上有个客人在屏风后面弹琴，蔡邕到了邻居门口悄悄一听，说：“啊！用音乐招我来却藏有杀心，怎么回事？”
于是回去了。请他的人告诉主人说：“蔡先生刚来，到门口又走了。”
蔡邕向来被乡里人尊崇，主人赶紧追赶并问起原因，蔡邕把事情都告诉了他，大家都感到扫兴。弹琴的客人说：“我刚才弹琴的时候，看见一只螳螂正要扑向鸣蝉，蝉将飞走还没有飞走，螳螂的动作一前一后。我心里有些担心，唯恐螳螂丧失了机会，这难道就是所谓的杀心流露到音乐中来吗？”
蔡邕莞然而笑说：“这足以表明了。”
蔡邕遇害后，焦尾琴保存在皇家内库之中。据说齐明帝在位时，曾取出焦尾琴请古琴高手王仲雄弹奏。王仲雄连续弹奏了五天，并即兴创作了《懊恼曲》献给明帝。后传至南唐中主李璟手中，后又赠与大周后。李煜死后归宋室所有。据传，明朝昆山人王逢年还收藏着蔡邕制造的焦尾琴。
柯亭笛
柯亭笛，也简称“柯笛”、“柯亭”。相传为蔡邕拆柯亭第十六根竹制笛，其音色优美。后泛指美笛，也比喻良才。
伏滔《笛赋序》：“柯亭之观，以竹为椽，邕取为笛，奇声独绝。”及《晋书·桓伊传》：“（桓伊）善音乐，尽一时之妙，为江左第一。有蔡邕柯亭笛，常自吹之。”等皆有记载。
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