公元192年（初平三年），董卓被诛杀，蔡邕在司徒王允坐上，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，呵斥他说：“董卓，是国家的大贼，差点倾覆了汉室。你作为臣子，应该一同愤恨，但你却想着自己受到的礼遇，忘记了操守！现在上天诛杀了有罪的人，你却反而为他感到伤痛，这难道不是和他一同作为逆贼吗？”并随之将蔡邕收押交给廷尉治罪。蔡邕递上辞表道歉，请求受到刻额染墨、截断双脚的刑罚，以求继续完成汉史。士大夫大多同情并想要救他，没有成功。 太尉马日磾听说后急忙前往对王允说：“伯喈是旷世的奇才，清楚很多汉朝的事，应当让他续写解决后边的历史，让它成为一代重要的典籍。而且他忠诚孝顺的名声一向显著，获罪也没有缘由，杀了他岂不是会丧失威望吗？”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。 著名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。