蔡邕是东汉末年的名士，他学识渊博，精通经史、音律、天文，又以文章、诗赋、篆刻、书法盛名于世。豪强董卓专权时，为笼络人心，请他出来做官，对他十分敬重。两天连升三级。后董卓被王允所杀，蔡邕从此不得志。
蔡邕有个女儿，取字文姬。她从小聪明伶俐，因受父亲影响，十几岁时就通琴棋诗书。
一次，她听到父亲在书房里弹琴时断弦，就走出来说：“父亲，你的琴第二根弦断了吧！”父亲以为她偶而猜中，待她离去后故意将第三根弦拨断，又问女儿，文姬回答得一点不错。从此，蔡邕把她视作掌上明珠，亲自教她诗文、音律，有时父女俩一起作诗唱和。文姬不仅敬重父亲，而且十分孝顺。父亲写字，她在旁研墨；父亲有病，她煎烧汤药，日夜侍奉在侧。
文姬长大后，嫁给河南卫仲道为妻。不久，丈夫病死，她就回家守寡。父亲死后，母亲因过度悲伤，也跟着去世了。从此，蔡文姬孤身一人回到故乡陈留，一心整理父亲的著作。
董卓死后又发生李催、郭汜的混战，长安一带百姓到处逃难，蔡文姬也跟着难民流亡。一次，她在途中被一支趁火打劫的匈奴兵掳走献给左贤王。左贤王见她貌美多才，十分怜爱，纳她为妃子。
蔡文姬忍辱含屈在匈奴住了12年，好在左贤王对她十分体贴，又生下了一男一女。但她仍日夜缅怀父亲和中原故国，经常对月弹琴，用琴声寄托对父亲的思念之情。
公元216年，曹操统一了北方，在邺城当了丞相，封为魏王。他想起了10多年前的故友蔡邕，并得知蔡文姬在匈奴的消息，便派董祀为使节，带着大批金银财宝去赎蔡文姬归汉。
蔡文姬听得曹丞相派人来接她回中原，心中十分矛盾。返回故国是她日日夜夜的梦想，但又不忍离开两个子女，就央求左贤王让她把孩子带走，即使带回一个也行。左贤王说：“曹丞相派使者要你回去整理你父亲的遗著，单于已经同意了，我只得遵命，但孩子是匈奴人，我绝不能让你带走。”
为了实现父亲生前的遗愿，蔡文姬忍痛离开一对心爱的孩子，随着董祀走了。
到达长安郊外父亲的墓地时，蔡文姬长跪在墓前失声痛哭，又弹唱了自编的《胡笳十八拍》。歌词中寄托了她缅怀父亲养育之恩的深情，抒发了自己在与百姓颠沛流离中的哀伤，在旁的董祀听了潸然泪下。蔡文姬对董祀说：“父亲早年得罪了宦官，被流放到朔方；逃脱了厄运回到洛阳后，我们父女俩相依为命。我失去了丈夫后又失去了父母，在战乱中流落匈奴，我一生的命运与父亲一样悲苦。这次回到中原，我一定要遵从父亲的遗愿整理他的遗稿，否则我就成为世上不孝的女儿了！”
蔡文姬到了邺城，曹操为她与董祀完婚，还送给他们一所房子和两名奴婢。一天，蔡文姬前来答谢曹操，曹操问她：“听说夫人家有不少蔡邕先生的书籍文稿，现在还保存着吗？”
蔡文姬叹了口气说：“家父生前留下4000多卷书，可惜几经大乱，全都散失了，不过我还能背出400多卷来。”
曹操听得她能背出那么多，高兴地说：“夫人真是一代才女！你要把它写出来，这可是一笔珍贵的财富啊！”后来，蔡文姬在家中悬挂起父亲的画像，花了几年时间，把她的所能记住的几百篇父亲的文章默写下来，还续写了《后汉书》，实现了父亲的遗愿。