小小蔡伦生长在一个书香门弟家庭，自幼聪明好学，感受简重帛贵。十三岁时，因为父亲的牵连，净身入宫当了宦官。在宫廷，他认识了同时入宫的江润。江润为窦皇后的佣人，蔡伦为宋贵人的佣人。宋贵人生子刘庆，且被立为太子，窦皇后久嗣不孕，产生嫉妒之心。因为蔡伦与江润的身世不同，加之两人各侍其主，于是产生了矛盾，陷入了宫廷斗争。蔡伦为人正直，忍辱负重，刻苦攻读，深得章帝器重。江润则投机钻营，对主子投其所好，不择手段。
继宋贵人生子之后，梁贵人又生得一子。窦皇后移花接木，置梁贵人于死地。窦皇后有了儿子，又想立为太子。于是又诬陷宋贵人利用蛊惑术，诅咒圣上，致使太子被废，宋贵人置丙舍(冷宫)，命蔡伦审理。宋贵人深知窦皇后心狠手毒，不久即与妹妹双双自杀自亡。
在皇宫，蔡伦遇到了两小无猜、青梅竹马的女友小玉，因为身世的变化，两人彼此不敢相认，把爱情的种子深深地埋在心底。又因为蔡伦特别优秀，宫女秋月、阳春都对蔡伦产生了爱慕之情。失去男根的不幸和男女之间的情感纠葛，使蔡伦陷入深深的痛苦之中……
窦皇后废立太子之后，其兄弟窦宪等更加肆无忌弹，蔡伦多次进谏，均因窦皇后百般庇护，未得应有惩罚，反而，对蔡伦产生了仇恨。但因蔡伦擅长宫廷御用品的技艺，窦皇后出于自己的需要，于是顺水推舟，委任蔡伦为尚方令，监制宫廷用品。这样，既了却了窦皇后的一块心病，又达到了窦皇后制作宫廷用品的目的。
蔡伦发明造纸术的故事
蔡伦本就厌憎宫廷斗争，到尚方作坊后，他一心专制宫廷用品，远离政事。可是，章帝去逝，又使蔡伦卷入了宫廷斗争的旋涡。章帝临危时，委蔡伦为中常侍，豫参帷幄，同时辅佐幼帝刘肇。
章帝去逝，窦太后偷-情，此时大汉灾害四起。窦皇后却沉溺于淫-乱之中，蔡伦多次禀报灾情，均被拒之门外。蔡伦面见太后，请求赴乡拯救灾民，窦太后又顺水推舟，将蔡伦派往中原，企图让蔡染疫而死。在灾区，蔡伦目睹中原灾民因为没有文化而造成的愚昧无知，进一步坚定了革除简帛、寻找新的书写材料的决心，同时，悟出制作新的书写材料的原理。在乡间，他还发现了窦皇后的奸夫刘畅渔肉百姓的罪恶。
正当窦太后举行仪式，封刘畅为车骑将军时，蔡伦返朝，当即奏报刘畅罪行，令刘畅和太后都十分气愤。窦宪早就虎视眈眈，盯住车骑将军这个位置。刘畅得逞，窦宪当然不满。于是他利用蔡伦和刘畅的矛盾，雇人将刘畅暗杀，然后嫁祸于蔡伦，致使蔡伦含冤下狱。在狱中，蔡伦仍念念不忘造纸。由于郑众、何敞等大臣的精明能干，后来真-相终于大白，蔡伦获救，窦宪成为阶下囚。
这时，北庭大乱，南单于请求大汉出兵，剿灭匈奴。窦宪戴罪出征，大获全胜，回朝后居功自傲，企图篡位。在郑众、蔡伦共同努力下，终于剿灭窦氏。公元97年，窦太后驾崩，同年十九岁的和帝刘肇亲政。在窦宪出征的期间里，朝廷稍稍平静，蔡伦利用尚方作坊的有利条件，不断摸索造纸原理，完善造纸工艺。刘肇亲政后，对造纸事业非常重视，他和邓皇后亲临作坊视察，并拨出专款，支持造纸。
在剿灭窦氏的过程中，宫女阳春为救蔡伦，身负重伤。蔡伦许下诺言，与阳春结为“对食”。这时，窦太后重病，也亲自指婚，把小玉许配给江润。情急之下，小玉把真情诉于阳春，阳春得知小玉与蔡伦自小相爱，毅然带伤出走。阳春出走时，留下字条，告诉蔡伦有一种叶浆可以解决造纸的脱帘问题。和帝知道后，当即允准蔡伦率伍出宫，一方面寻找阳春，一方面寻找造纸的叶浆。可是，阳春没找到，却找到了江润儿时的女友金金，并把她带回了宫里。在金金的帮助下，蔡伦终于找到造纸的纸药，解决了造纸的最后一个难题。
元兴元年(公元105年)蔡伦造纸成功。江润企图抢劫，他通过金金把造纸技术偷了过来。由于和帝和邓皇后的英明，江润的阴谋没有得逞。在隆重的献纸大典上，和帝封蔡伦为龙亭侯，命蔡伦所造之纸为“蔡侯纸”。
就在蔡伦造纸成功的当年，和帝英年早逝。生才百日的刘隆继位，第二年，年仅两岁的刘隆又仓然夭殇。宋贵人之孙十三岁的刘祜继位，是为安帝，邓太后临朝听政。
邓太后临朝，接连下诏，大赦天下，同时奉尊儒术，广泛征求治国安邦之良策。蔡伦提出，百年大计，教育为本，当在全国上下大兴读《书》论《经》，邓太后当即准奏，在白虎观开门讲经。
开门讲经开大汉一代学习新风，然而自-焚书坑儒之后，简残篇断，即使幸免一焚之书，亦往往残缺不全，而且多有谬误。蔡伦又提出，要读书，必先精校书。邓太后又准奏，选通儒谒者刘珍等诣东观，校定经书，并命蔡伦监典其事。
元初三年(公元116年)，五十三岁的蔡伦历经六年，与通儒谒者一起完成了校定经书的使命，再次被擢升为长乐太仆。
至此，蔡伦可谓功成名就。这时，邓太后命蔡伦择吉日良辰迎升(把净身时割去的东西接回来，又称骨肉还家)。同时暗访净身房。在净身房，蔡伦查出大批朝臣要官合伙贪污，数额巨大。被查者连成一气，反咬蔡伦。邓太后因在位日久，贪权徇私，自感力不从心，而无力惩治腐-败，致使蔡伦离京回乡。
回到家乡，目睹家乡的绿水青山，蔡伦无比兴奋，他给家乡的孩儿起名，教家乡的父老乡亲造纸，还在家乡与小玉结为“对食”。
蔡伦离京出走，江润等并没有放弃对蔡伦的迫-害，他们派出暗杀队追捕蔡伦，但是由于陈忠、周信、王猛子等的巧妙周旋，致使追捕者自相残杀，蔡伦安全无恙。
在完成对家乡的传授造纸后，蔡伦又来到封地陕西洋县。这时，邓太后因病去逝。二十八岁的安帝刘祜亲政，追查祖母宋贵人被害一事，命蔡伦自至廷尉。蔡伦不堪受辱、饮药而死，享年五十九岁。
三十年后，桓帝为蔡伦立传，编入《东观汉记》。
