蔡倫約61年（東漢永平四年）生，字敬仲，漢族，東漢桂陽郡人。

漢章帝劉炟（56年—88年）即位后，常到各郡縣挑選幼童入宮。75年（永平十八年）蔡倫被選入洛陽宮內(nèi)為太監(jiān)，當時他約15歲。他讀書識字，成績優(yōu)異，于76年（建初元年）任小黃門。此后作黃門侍郎，掌管宮內(nèi)外公事傳達及引導(dǎo)諸王朝見、安排就座等事。

正宮竇太后無子，指使蔡倫誣陷章帝妃宋貴人“挾邪媚道”，通令她自殺。宋貴人所生太子劉慶被貶為清河王。竇后又指使人投“飛書”（匿名信）誣陷章帝妃梁貴人，強奪其子劉肇為養(yǎng)子并立為太子。章帝于88年卒，10歲的劉肇登基，為和帝，由竇太后聽政。蔡倫因功被提拔為中常侍，隨侍幼帝左右，參與國家機密大事，秩俸二千石，地位與九卿等同。中國歷史上宦官干預(yù)國政，也正由此開始。

97年（永平九年），竇太后卒，和帝親政。102年（永元十四年）和帝立鄧綏為皇后，蔡倫立即投靠鄧皇后。鄧綏喜歡舞文弄墨，蔡倫為投其所好，甘心屈尊兼任尚方令，主管宮內(nèi)御用器物和宮廷御用手工作坊。

尚方令本來是少府屬官，主管刀劍等各種宮廷御用器具的制造，與中常侍高位根本不相稱，但蔡倫盡力討好，凡是帝、后喜歡的器物，都在尚方精制。鄧后喜歡文史和紙墨，曾令各州郡歲貢紙墨，利用供職之便，常到鄉(xiāng)間作坊察看，見蠶婦繅絲漂絮后，竹簟上尚留下一層短毛絲絮，揭下似縑帛，可以用來書寫，從而得到啟發(fā)，便收集樹皮、廢麻、破布、舊魚網(wǎng)等原料，在宮廷作坊施以銼、煮、浸、搗、抄等法，試用植物纖維造紙，終于造出植物纖維紙。

在此期間，他總結(jié)西漢以來造紙經(jīng)驗，改進造紙工藝，利用樹皮、碎布（麻布）、麻頭、魚網(wǎng)等原料精制出優(yōu)質(zhì)紙張，于105年（元興元年）他將造紙過程、方法寫成奏章，連同造出來的植物纖維紙，呈報漢和帝，和帝大加贊賞，蔡倫造紙術(shù)很快傳開。人們把這種紙稱為“蔡侯紙”，全國“莫不從用焉”。

同年，和帝卒，鄧后所生百日嬰兒即位，不到二年又卒。鄧后再立13歲皇侄劉祜（94年—125年）嗣位，為安帝。劉祜是清河王劉慶之子，但由于他即位初期仍由鄧太后把持朝政，蔡倫繼續(xù)受到重用，114年（元初元年）被封為“龍亭侯”（封地在今陜西洋縣龍亭鋪鎮(zhèn)），食邑三百戶，從此進入貴族行列。

約于118年—119年（元初五至六年）蔡倫又被提升為長樂太仆，相當于大千秋，成為鄧太后的首席近侍官，受到滿朝文武的奉承。正當他權(quán)位處于頂峰之際，121年（建光元年）鄧太后卒，安帝親政。蔡倫因為當初受竇后指使參與迫害安帝皇祖母宋貴人致死、剝奪皇父劉慶的皇位繼承權(quán)而被審訊查辦。蔡倫自知死罪難免，于是自盡而亡。

蔡倫的發(fā)明創(chuàng)新不止造紙，他主管尚方期間“監(jiān)作秘劍及諸器械，莫不精工堅密，為后世法”，“有蔡太仆之弩，及龍亭九年之劍，至今擅名天下。”對發(fā)展當時的金屬冶煉、鑄造、鍛造及機械制造工藝起到了不小的推動作用。如當時的鋼刀制造以炒鐵為料，經(jīng)多次鍛打而百煉成鋼。當時所制造的器物在質(zhì)量、性能及外觀上確實是精工制造，堪為后世仿效。