《後漢書·董祀妻傳》說蔡琰“博學有才辯，又妙於音律。適河東衛仲道，夫亡無子，歸寧於家。興平中（案，興平當作初平。王先謙《後漢書集解》引用沈欽韓的說法，已指出此點），天下喪亂，文姬為胡騎所獲，沒於南匈奴左賢王，在胡中十二年，生二子。曹操素與邕善，痛其無嗣，乃遣使者以金璧贖之，而重嫁於（董）祀。……後感傷亂離，追懷悲憤，作詩二章。”其一為五言，其二為騷體。自從蘇東坡指出它們的真偽問題之後，主真主偽派各有人在。《悲憤詩》二章見載於《後漢書》蔡琰本傳中，主偽派（包括一真一偽派）沒有確鑿的證據，一般人相信這兩首詩是蔡琰所作，其中五言的一首藝術成就遠遠超過騷體的一首，曆代選家多選其五言而遺其騷體，是不為無見的。
《悲憤詩》（其一）是我國詩史上文人創作的第一首自傳體的五言長篇敘事詩。全詩一百零八句，計五百四十字，它真實而生動地描繪了詩人在漢末大動亂中的悲慘遭遇，也寫出了被掠人民的血和淚，是漢末社會動亂和人民苦難生活的實錄，具有史詩的規模和悲劇的色彩。詩人的悲憤，具有一定的典型意義，它是受難者對悲劇製造者的血淚控訴。字字是血，句句是淚。
全詩可分三大段，前四十句為第一大段，其中分三個層次。前十四句，先從董卓之亂寫起。這是詩人蒙難的曆史背景，它概括了中平六年(189)至初平三年(192)這三四年的動亂情況，詩中所寫，均有史可證。“斬截無孑遺”以下八句，寫出了以董卓為首的一群窮凶極惡的豺狼所進行的野蠻屠殺與瘋狂掠奪。據《三國誌·董卓傳》記載：“(董卓)嚐遣軍到陽城，時適二月社，民各在其社下，悉就斷其男子頭，駕其車牛，載其婦女財物，以所斷頭係車轅軸，連軫而還洛，雲攻城大獲，稱萬歲。入開陽城門，焚燒其頭，以婦女與甲兵為婢妾。”詩中所寫的卓眾東下，殺人如麻，以至積屍盈野、白骨相撐以及“馬邊懸男頭，馬後載婦女’的慘象，是這場浩劫的實錄。“載婦女”三字，把詩人自己的遭遇暗暗引入。初平三年春，董卓部將李傕、郭氾大掠陳留、潁川諸縣，他們的部隊中又雜有羌胡兵，蔡琰就是此時被擄的。“所略有萬計”以下十六句，細述詩人在俘虜營中的生活。這些成千上萬的俘虜，賊兵不讓他們在一起屯聚，即使骨肉之間碰在一起，也不敢說一句話。稍不留意，就會遭到一頓臭罵和毒打。他們日夜號泣悲吟，欲死不得，欲生不能，於是詩人含著滿腔的悲憤，隻好呼天而問。“彼蒼者”兩句，將途中之苦總括收住。這一大段最精彩的藝術描寫，是賊兵辱罵俘虜的幾句話，口吻畢肖，活畫出賊兵一副猙獰的嘴臉。
“邊荒與華異”以下四十句為第二大段，主要描寫在邊地思念骨肉之親的痛苦及迎歸別子時不忍棄子、去留兩難的悲憤。“邊荒與華異，人俗少義理”兩句，高度概括了詩人被擄失身的屈辱生活，在不忍言、不便言之處，僅用“少義理”三字概括，“以少總多”，暗含著她被侮辱被蹂躪的無數傷心事。“處所多霜雪”以下六句，用“霜雪”、“胡風”，略言邊地之苦，以引出念父母的哀歎。詩人通過居處環境的描寫，以景襯情，以無窮無盡的“霜雪”和四季不停的“胡風”，來烘托出無窮已的哀歎，增強了酸楚的悲劇氣氛。有的注家認為蔡琰被掠後所居之地在河東平陽(今山西臨汾附近)，這是不確切的。暫居在河東平陽的，是南匈奴右賢王去卑的一支，非左賢王所居之地。譚其驤先生考證出蔡琰所居之地在西河美稷(今內蒙古自治區伊克昭盟一帶)，較為可信，不然，地近中原的河東平陽焉能稱作“邊荒”？又何言“悠悠三千裏”呢？“有客從外來”以下六句，敘述引領望歸和急盼家人消息的心情，忽喜忽悲，波瀾起伏。客從外來，聞之高興；迎問消息，方知不是同鄉，也不是為迎己而來，希望轉為失望。“邂逅徼時願，骨肉來迎己”兩句，詩的意脈忽又轉折，平時所企望的事情意外的實現了，真是喜出望外。“己得自解免”以下六句，忽又由喜而悲。返回故鄉必須丟棄兩個兒子，可能一別永無再見之日，念及母子的骨肉之情，怎能忍心拋棄自己的兒子呢？詩人於是陷入痛苦與矛盾之中。“別子”的一段藝術描寫，感情真摯，而且挖掘得深而婉，最為動人。兒子勸母親留下的幾句話，句句刺痛了母親的心。清人張玉穀評“天屬綴人心”以下十六句詩說：“夫琰既失身，不忍別者豈止於子。子則其可明言而尤情至者，故特反複詳言之。己之不忍別子說不盡，妙介入子之不忍別己，對麵寫得沉痛，而己之不忍別愈顯矣，最為文章妙訣。”(《古詩賞析》卷六)此言頗為精到。兒子的幾句質問，使詩人五內俱焚，恍惚若癡，號泣撫摩其子，欲行不前。在去住兩難中，突現了抒情主人公的複雜矛盾心情。“兼有同時輩”以下八句，插敘同輩送別的哀痛，“同時輩”應指與蔡琰一起被擄，同時流落在南匈奴的人，其中應多為婦人女子。她們羨慕蔡琰能返回故鄉，哀歎自己的命運，故號啕痛哭。作者描繪出馬不肯行、車不轉轍、連觀者和路人目睹此情此景無不欷歔流涕的場麵。不言而喻，當事者的痛苦，要甚於旁觀者十倍、百倍。此種襯托手法，更加突出了詩人悲痛欲絕的心境。
“去去割情戀”以下二十八句為第三大段，敘述歸途及歸後的遭遇。首六句寫歸途：割斷情戀，別子而去，上路疾行，日行日遠，但情戀又何嚐能割去？“念我出腹子，胸臆為摧敗”兩句，以念子作收，隨作一頓。“既至家人盡”以下十二句，先敘述歸後方知親人凋喪，連中表近親也沒有，以此狀寫詩人的孤苦無依。接敘亂後荒涼：城郭變成山林，庭院長滿荊棘漫草，白骨縱橫，屍骸相撐。特別是“出門無人聲，豺狼號且吠”兩句，把戰後的荒涼，通過陰森恐怖氣氛的渲染，表現得十分透足。“煢煢對孤景”句，遙接“既至家人盡，又複無中外”兩句。“登高遠眺望”兩句，又以念子暗收，遙應“念我出腹子”兩句，把念子之情表現得回環往複。以下四句，敘述詩人在百憂煎熬之下，自己感到已快到生命的盡頭，雖勉強生活下去，也失去了生活的樂趣。“托命於新人”以下四句，敘述重嫁董祀之後，雖用盡心力，勉勵自己活下去，但自己經過一番流離之後，已經成為被人輕視的女人，常常耽心被新人拋棄，這反映了加在婦人身上的精神枷鎖及自輕自賤的女性心態。最後以“人生幾何時，懷憂終年歲”作結，“雖頂末段，卻是總束通章，是悲憤大結穴處。”(《古詩賞析》)說明自己的悲劇生涯已無法解脫，悲憤無時無往不在，沒有終極。
通觀全詩，《悲憤詩》在藝術上有幾點突出的成就。
詩人善於挖掘自己的感情，將敘事與抒情緊密地結合在一起。雖為敘事詩，但情係乎辭，情事相稱，敘事不板不枯，不碎不亂。它長於細節的描繪，當詳之處極力鋪寫，如俘虜營中的生活和別子的場麵，描寫細膩，如同電影中的特寫鏡頭；當略之處，一筆帶過，如“邊荒與華異，人俗少義理”兩句，就是高度地藝術概括。敘事抒情，局陣恢張，波瀾層疊。它的敘事，以時間先後為序。以自己遭遇為主線，言情以悲憤為旨歸。在表現悲憤的感情上，縱橫交錯，多層次，多側麵。她的傷心事太多了：被掠、杖罵、受侮辱、念父母、別子、悲歎親人喪盡、重嫁後的懷憂，詩中可數者大約有七八種之多，但是最使她痛心的是別子。作者為突出這一重點，用回環往複的手法，前後有三四次念子的藝術描寫。別子之前，從略述邊地之苦，引出“感時念父母，已為念子作影。”(《古詩賞析》)正麵描寫別子的場麵，寫得聲淚俱下。同輩送別的哀痛，又為別子的哀痛作了襯托。贖歸上路後，又翻出“念我出腹子，胸臆為摧敗”一層。見得難以割舍的情戀，是因別子而發。至“登高遠眺望，神魂忽飛逝”，又暗收念子。從這裏可以看出別子是詩人最強烈、最集中、最突出的悲痛，從中可以看到一顆偉大的母親的心在跳動。詩人的情感在這方麵挖掘得最深，因此也最為動人，這是令人歎為觀止的藝術匠心之所在。
《悲憤詩》的真實感極強，詩中關於俘虜生活的具體描寫和別子時進退兩難的複雜矛盾心情，非親身經曆是難以道出的。誠如近代學者吳闓生所說：“吾以謂(悲憤詩)決非偽者，因其為文姬肺腑中言，非他人所能代也。”（《古今詩範》）沈德潛說《悲憤詩》的成功“由情真，亦由情深也。”（《古詩源》卷三）足見它的真實感是有目共睹的。
《悲憤詩》語言渾樸，“真情窮切，自然成文”，它具有明白曉暢的特點，無雕琢斧鑿之跡。某些人物的語言，逼真傳神，具有個性化的特點。如賊兵罵俘虜的幾句惡言惡語，與人物身分吻合，如聞其聲，如見其人，形象鮮明生動。文姬別子時，兒子說的幾句話，酷似兒童的語氣，似乎可以看到兒童抱著母親的頸項說話的神態，看出小兒嘟努著小嘴的樣子，孩子的天真、幼稚和對母親的依戀，躍然紙上，這在前此的詩歌中是罕見的。
《悲憤詩》激昂酸楚，在建安詩歌中別構一體，它深受漢樂府敘事詩的影響，如《十五從軍征》、《孤兒行》等，都是自敘身世的民間敘事詩，《悲憤詩》一方麵取法於它們，另方麵又揉進了文人抒情詩的寫法。前人指出它對杜甫的《北征》、《奉先詠懷》均有影響，不為無據。它與《古詩為焦仲卿妻作》，堪稱建安時期敘事詩的雙璧。