公元前104年左右，司马迁开始动笔撰写《史记》，公元前99年汉武帝派贰师将军李广利率兵出击匈奴，结果被打个落花流水，几乎全军覆没。当时有个叫李陵的都尉带领5000步兵深入敌后，遭到匈奴骑兵的包围。李陵和手下的士兵拼死突围，前前后后杀死了五六千匈奴骑兵，但由于寡不敌众，最后只有400多人逃回来，多数都战死了，李陵被俘后被迫投降。
当时这件事轰动一时，汉武帝下令把李陵全家都抓起来，然后召集大臣开会讨论如何给李陵定罪。许多大臣都认为李陵不该投降，要严惩他的家人。而司马迁意见则不同，他和李陵是好朋友，很了解李陵，他认为李陵带了那么少的兵深入敌后，本身就是指挥官调度的失误。况且步兵对付占人数优势的骑兵，居然还能杀死那么多人，已经很不容易了。再说李陵这个人一直很爱国，这次投降一定有特殊的理由，一定会找机会立功回来的。
汉武帝大怒，他认为司马迁是把罪名推到了李广利的头上，而李广利又是他最宠爱的妃子的哥哥，所以司马迁是在讽刺他，于是斥责司马迁：“你为那种叛国的人辩护，可见你也是他一伙的，应该抓起来！”司马迁为朋友辩护，结果自己被抓进大牢，汉武帝正在气头上说什么也不肯饶了司马迁，给司马迁判了腐刑，腐刑就是阉割。对于男人来说这是最大的耻辱，很多人宁愿死也不愿意受这种惩罚。司马迁受刑后也想到了死，但他想到《史记》还没有写完，还不能死于是忍辱负重地活了下来。
他将古代君王的事迹从民间挖掘出来，写出了十二本纪。由于很多事发生的时间不是一起的，为了弄清楚年代，他写了十表。礼乐制度一直都在改变，律法和历法也都在一直变化着，兵书、山川、鬼神以及天和人之间的关系也都随着朝代的不同而变化，司马迁为了表明这种变化，于是写了八书。历史上有很多诸侯辅佐帝王，为了纪念他们司马迁写了三十世家。而历史上还有许多人物，为历史作出了贡献，也留下了自己的赫赫威名，为他们写了七十列传。整部史记共130篇，52万多字。但是由于书中对当时的人有所褒贬，所以等到他死后，才流传出来一部分。汉宣帝时期，司马迁的外孙杨恽将整部书全部公布出来，这个时候《史记》才开始流传开来。
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