蔡邕有个女儿名叫蔡文姬，蔡邕很喜欢她，从小就教她读书写字。蔡文姬是个很聪明的人，很快就成为一个博学多才，琴棋书画无一不精的才女。后来她嫁给了河东人卫仲道，可惜丈夫没多久就死了，没有留下孩子，只好回到家里。蔡邕被杀后，蔡文姬流落民间，正值天下大乱，蔡文姬不幸被匈奴骑兵俘虏，把她献给了南匈奴的左贤王。左贤王很喜欢她，和她生了两个孩子。蔡文姬在胡地生活了十二年，已经习惯了胡地的生活。这个时候，曹操已基本平定北方，想起了她。曹操和蔡邕交情不错，为蔡邕没有后代而感到难过。他听说蔡文姬流落胡地，就派使者去南匈奴，用金银珠宝把蔡文姬赎了回来。曹操见她一个人孤苦伶仃，于是把她嫁给了陈留人董祀。
董祀在做屯田都尉的时候犯了法，要被处死。蔡文姬很着急，跑去找曹操求情。当时曹操正在宴请宾客，各路王公大臣和使节齐聚一堂，曹操听说蔡文姬来找他，对众人说：“蔡邕的女儿现在在外边，我让大家见见她吧。”于是请蔡文姬进来。蔡文姬蓬乱着头发走进来，向曹操叩头请罪，声音非常悲哀，在场的多数人都认识蔡邕，见到这个情形都很动容。曹操说：“我确实很同情你，但是处刑的文书已经发出去了，怎么办呢？”蔡文姬说：“您马厩里那么多快马，为什么非要怜惜一匹马的腿，而不怜惜一个快要死的人呢？”曹操被她的话打动了，于是派人把文书追了回来，放了董祀。当时天气已经有点冷了，曹操见蔡文姬衣着单薄，赐给她头巾鞋子还有袜子。曹操问她：“听说您家里以前收藏了许多古书，现在还在吗？”蔡文姬回答：“我父亲曾经留给我四千多卷书，但因为战乱，现在已经没有一本保存下来的了。我现在能够背诵下来的，只有四百多篇了。”曹操说：“那我现在派十个人去您那里把它们记下来。”蔡文姬推辞道：“我听说男女有别，按照礼法不应该当面传授给他们。我只要求您给我纸和笔，我自己就能默写出来。至于要写草书还是楷书，就由您决定吧。”后来她把那些文章都默写了出来，没有一点遗漏错误的。
蔡文姬最大的贡献就是保留了那些历史文献，她还写过追思故乡及儿女的《胡笳十八拍》，使她成为历史上有名的才女。