司马迁所作《史记》，彪炳千古，鲁迅先生誉之为“史家之绝唱，无韵之离骚”。可司马迁的一生并不顺利，中年由“李陵之祸”而遭受宫刑，但他伟大的抱负支撑了他艰苦卓越的编写工作，给中国历史学留下了一部光辉不朽的著作。
在汉武帝前期官为太史令，著有《论六家要旨》，有志于著述汉史，临终嘱咐司马迁记汉事、修史书。
司马迁博通典籍，掌握史书，善于诗赋，精于散文。他20岁开始远行，到处调查访问，搜集资料，了解风俗，为修史打下了良好的基础。《太史公书》约于汉武帝大初元年至征和二年间（前104～前91）撰成，为中国第一部纪传体通史。全书分传记为本纪、世家、列传，以八书记制度沿革，立十表以通史事的脉络，为后世各史所沿用，成为二十六正史之传统体例。
天汉二年（前99），武帝（刘彻）听说李陵带着部队深入到匈奴的国境，士气旺盛，心里很高兴。这时，许多大臣都祝贺皇帝英明，善于用人。后来李陵战败投降，武帝非常生气，原来祝贺的大臣都反过来责骂李陵无用和不忠。这时司马迁站在旁边一声不响，武帝便问他对此事的意见。司马迁爽直地说李陵只有五千步兵，却被匈奴八万骑兵围住，但还是连打了十几天仗，杀伤了一万多敌人，实算是一位了不起的将军了。最后因粮尽箭完，归路又被截断，才停止战斗，李陵不是真投降，而是在伺机报国。他的功劳还是可以补他的失败之罪的。武帝听他为李陵辩护，又讽刺皇上近亲李广利从正面进攻匈奴的平庸无功，一怒之下将司马迁下狱。
次年，又有人误传李陵为匈奴练兵，武帝不把事情弄清楚，就把李陵的母亲和妻子杀了。廷尉杜周为了迎合皇帝，诬陷司马迁有诬陷皇帝之罪，竟把司马迁施予最残酷、最耻辱的“腐刑”。司马迁受到了这种摧残，痛苦之余，就想自杀。但转念一想，像他这样地位低微的人死去，在许多大富大贵的人的眼中，不过像“九毛亡一毛”，不但得不到同情，且更会惹人耻笑。于是决心忍受耻辱，用自己的生命和时间来艰苦顽强地完成伟大的《史记》的写作。
《史记》上迄传说中的黄帝，下至汉武帝太初年间，全面记叙中国上古至汉初三千年来的政治、经济、文化等多方面的历史发展概貌。《史记》在文学上亦有很高的地位，实为中国纪传体文学鼻祖，对后世散文、传奇、戏剧、小说的创作有直接影响。鲁迅先生更是誉之为“史家之绝唱，无韵之离骚。”
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司马迁改《史记》
司马迁四十二岁那年，开始夜以继日地着手写作《史记》，几年以后，写出了《史记》的部分手稿。司马迁把它呈给武帝，武帝先是很高兴，但翻了一下，就皱起了眉头，接着是大发雷霆。因为司马迁在书稿中毫不避讳地举出了武帝的错误，便立即召集文武大臣，将《史记》手稿交给大臣们传阅，大家都不敢讲话。老丞相跪地为司马迁求情，御史大夫也站在丞相一边。武帝无奈之下，从轻发落，让司马迁修改《史记》。
司马迁得知让他修改《史记》，无比痛苦，肝肠寸断，一怒之下要去辞官，并说：“不求苟活于世，但求无愧我心！”但是，这时他又想起了在父亲灵前的誓言：“一定要完成老人家著史的遗愿。”于是，他决定修改手稿，并想出了一个巧妙的办法：将武帝的过错分散在诸多章节中，这样就不易被发现了。这样，《史记》才得以顺利完稿。