蔡伦于永平末年(75)入宫为宦官。历任小黄门、中常侍兼尚方令、长乐太仆等职。元初元年(114)，安帝封其为龙亭侯(封地在今陕西省洋县龙亭铺镇)，食邑三百户。蔡伦为人敦厚谨慎，关心国家利益，曾“数犯严颜”，匡弼时政。勤奋好学，办事专心尽力。

永元四年(92)，蔡伦任尚方令后，利用供职之便，常到乡间作坊察看，见蚕妇缫丝漂絮后，竹簟上尚留下一层短毛丝絮，揭下似缣帛，可以用来书写，从而得到启发，便收集树皮、废麻、破布、旧鱼网等原料，在宫廷作坊施以锉、煮、浸、捣、抄等法，试用植物纤维造纸，终于造出植物纤维纸。元兴元年(105)，他将造纸过程、方法写成奏章，连同造出来的植物纤维纸，呈报汉和帝，和帝大加赞赏，蔡伦造纸术很快传开。人们把这种纸称为“蔡侯纸”，全国“莫不从用焉”。

蔡伦这一发明，成为中国古代四大发明之一，对人类文明作出了巨大的贡献。美国人麦克·哈特在《影响人类历史进程的100名人排行榜》中，将蔡伦排在第七位，远远排在我们熟知的哥伦布、爱因斯坦、达尔文之前。2007年，美国《时代》周刊评选和公布人类“有史以来最佳发明家”，蔡伦又榜上有名。2008年北京奥运会开幕式，特别展示了蔡伦发明的造纸术。