蔡琰的其余一大代表作是《悲愤诗》，有两首，一首是五言古诗，一首是骚体诗。个中骚体诗很可能不是蔡琰的作品。五言体的《悲愤诗》阐述了自己不幸遭遇和惨痛经历，表现了汉末的动荡，堪称“史诗”，非常富有文学代价。全诗共108句，共计540字，是中国文学史上文人创作的第一首自传体长篇五言叙事诗，和曹植的《赠白马王彪》可以一起称为“建安双壁”。
《悲愤诗》可以分为三部分。个中前四十句诗是第一部分，紧张写汉朝的末年的混乱场合排场和自己被俘虏的悲惨经历。其内容如下：
汉季失落权柄，董卓乱天常。志欲图篡弑，先害诸贤良。逼迫迁旧邦，拥主以自强。海内兴义师，欲共讨不祥。卓众来东下，金甲耀日光。平土人薄弱，来兵皆胡羌。猎野围城邑，所向悉破亡。斩截无余存，尸骸相撑拒。马边悬男头，马后载妇女。长驱西入关，迥路险且阻。还顾邈冥冥，肝脾为烂腐。所略有万计，不得令屯聚。或有骨肉俱，欲言不敢语。失落意几微间，辄言毙降虏。要当以亭刃，我曹不活汝。岂复惜性命，不堪其詈骂。或便加棰杖，毒痛参并下。旦则号泣行，夜则悲吟坐。欲去世不能得，欲生无一可。彼苍者何辜，乃遭此厄祸。
诗开头写汉末的混乱场合排场。189年，何进请董卓进洛阳共诛宦官，透露后，何进被宦官所杀。接着董卓带西凉兵杀入洛阳，节制了朝政。其后董卓在洛阳诛杀异己，企图谋权篡位。为了挟天子以令诸侯，董卓又逼迫汉献帝迁都长安，并且点火洛阳宫殿，导致生灵涂炭。
面对董卓的暴行，关东的诸侯们环绕在袁绍的周围，组建了关东军，讨伐董卓。在这场战乱中，许多游牧民族也加入了进来，如董卓的军队中有西羌，而袁绍的军队中有匈奴、乌桓。这些游牧民族生性野蛮，在中原四处劫掠。而军队之间混乱，也导致尸骨遍野，千里无人烟。
这些游牧民族在俘虏了中原的百姓后，就将之运往边地为奴。百姓不敢说错一句话，不然动辄就被杀害，或者被毒打。一起上，“旦则号泣行，夜则悲吟坐”。蔡琰作为一代音乐家，名声在外，被俘虏后，自然报酬比其他俘虏要好一些，成为了左贤王的妃子。
第二段，“边荒与华异”开始，也是40句，紧张写自己在在边地思念骨肉嫡亲的痛楚及迎归别子时去留两难的悲愤。
边荒与华异，人俗少义理。处所多霜雪，胡风春夏起。翩翩吹我衣，肃肃入我耳。感时念父母，哀叹无穷已。有客从外来，闻之常欢畅。迎问其，辄复非乡里。重逢徼时愿，骨肉来迎己。己得自解免，当复弃儿子。天属缀民气，念别无会期。存亡永乖隔，不忍与之辞。儿前抱我颈，问母欲何之。人言母当去，岂复有还时。阿母常仁恻，今何更不慈。我尚未成人，奈何不顾思。见此崩五内，恍惚生狂痴。号泣手抚摸，当发复回疑。兼有同时辈，相送告离去。慕我独得归，哀叫声摧裂。马为立踟蹰，车为不转辙。不雅观者皆歔欷，行路亦呜咽。
第二段开始几句写边地的自然环境和风尚，这里景象干旱，多风沙，寒冷。在风尚上也和中原有很大的差异。蔡琰难以适应这样的生活环境，每当寒风吹起，就思念父母，唉苦痛楚。有一天，曹操叮嘱消磨的青鸟使来到了南匈奴，哀求迎回蔡琰。此时，蔡琰在边地生的儿子又跑来保住蔡琰，不肯望母亲离开。蔡琰内心陷入了挣扎，一边是边地的两个儿子，一边又是家人。终极蔡琰还是选择忍痛还乡，一起上悲痛不已。而此前被一起俘虏的人看到蔡琰被接回后，也都哀哭，为蔡琰送别。此时的悲剧，不仅仅是蔡琰一个人的悲剧，也是当时所有百姓的悲剧。
文姬归汉图
第三段，写蔡琰还乡后的情境。
去去割情恋，遄征日遐迈。悠悠三千里，何时复交会。念我出腹子，胸臆为摧败。既至家人尽，又复无中外。城廓为山林，庭宇生荆艾。白骨不知谁，纵横莫覆盖。出门无人声，豺狼号且吠。茕茕对孤景，怛咤糜肝肺。登高远眺望，魂神忽飞逝。奄若寿命尽，旁人相宽大。为复强视息，虽生何聊赖。托命于新人，竭心自勖励。流落成鄙贱，常恐复捐废。人生几何时，怀忧终年岁。
经由了煎熬的内心挣扎以及漫长的跋涉，蔡琰终于到达了家乡。但是到了才创造家人、亲人都去世亡殆尽，自己更加孤苦无依。这时候的中原经由了战乱，可谓是白骨纵横，荒坟累累，“出门无人声，豺狼号且吠”。蔡琰想结束了自己的生命，不过旁人则不断安慰她。终极，曹操将她重嫁董祀，也便是托命于新人。但是自己经由了如此多的磨难痛楚，现在又担心被新人抛弃，终极还是无限的悲哀。
蔡琰的《悲愤诗》是一首叙事诗，但是诗中将将叙事与抒怀紧密结合起来，情动于词，情事相互映衬，使得诗歌不枯不躁，不碎不乱，详略分明。诗中有被掠、杖骂、受辱、念父母、别子、悲叹亲人，重嫁后的忧心等忧伤痛楚之事，但是最痛楚的还是别子，为此诗中也反复强调。该诗的描写十分真实，措辞淳厚，质由中出，不假雕饰，自然成文。因此，该诗也是建安时期的“史诗”之一，清代墨客、画家厉志《白西岳人诗说》: “文姬妇人，魏武英雄，两人作诗，如出一手。至《薤露》与《悲愤》并不雅观，尤不可辨，真乃怪事。”
附录：
悲愤诗（二）
嗟薄祜兮遭世患，宗族殄兮门户单。身执略兮入西关，历险阻兮之羌蛮。山谷眇兮路漫漫，眷东愿兮但悲欢。冥当寝兮不能安，饥当食兮不能餐。常流涕兮眦不乾，薄志节兮念去世难。虽苟活兮无形颜，惟彼方兮远阳精。阴气凝兮雪夏零，沙漠壅兮尘冥冥。有草木兮春不荣，人似兽兮食臭腥。言兜离兮状窈停，岁聿暮兮时迈征。夜悠长兮禁门扃，不能寝兮起屏营。登明殿兮临广庭，玄云合兮翳月星。北风厉兮肃冷冷，胡笳动兮边马鸣。孤雁归兮声嘤嘤，乐人兴兮弹琴筝。音相和兮悲且清，心吐思兮胸愤盈。欲舒气兮恐彼惊，含哀咽兮涕沾颈。家既迎兮当归宁，临长路兮捐所生。儿呼母兮啼失落声，我掩耳兮不忍听。追持我兮走茕茕，顿复起兮毁颜形。还顾之兮破人情，心怛绝兮去世复活。
