光緒十七年（1891）中秀才，宣統(tǒng)二年（1910）進京參加優(yōu)貢朝考取為一等，赴福建候補知縣，因不習慣官場交際，于次年稱病回鄉(xiāng)。

入民國后，至上海會文堂新記書局任編輯，編《中等新論說文范》、《高等小學論說文范》。清乾隆間新昌呂撫著有《綱鑒二十四史通俗演義》，蔡東藩先是將之增補到清末并易名《中華全史演義》，后又從中受啟發(fā)，以此書為提要，撰寫篇帙浩繁的《中國歷代通俗演義》。1915年秋開始著《清史通俗演義》，以后陸續(xù)著成前漢（附秦）、后漢、兩晉、南北朝、唐、五代、宋、元、明、民國史各朝通俗演義，再加上一部《西太后演義》及《歷朝史演義》，總共撰寫了13部計730余萬字的通俗史巨著。其內(nèi)容跨越時間之長、人物之眾、篇制之巨，堪稱歷史演義之最。被人譽為“一代史家，千秋神筆”。他的寫作原則是“以正史為經(jīng)，務求確鑿；以軼聞為緯，不尚虛誣，”以通俗曉暢的形式寫通史，為普及系統(tǒng)的歷史知識作出了驚世的貢獻。時人評之為“好于求實，貴在通俗”，“愛國主義洋溢于字里行間，是非褒貶明在讀者之前。”在著書期間，曾有一軍官至書局留下1張條子和2枚子彈，揚言要給他吃“紅丸子”。書局為此寫信勸他要“隱惡揚善”，尤其不要得罪活著的權(quán)勢者。他讀信后氣憤地說：“我擁護民主共和，決不改變觀點。要我捏造歪曲歷史辦不到！”

1927年回鄉(xiāng)任臨浦小學教師，后置臨江書舍，設館授徒。1940年，日軍偷渡錢塘江，蔡東藩不愿做“順民”，遂攜全家避難于諸暨十四都藏綠塢村。1945年3月逝世。

除《中國歷代通俗演義》外尚有《續(xù)增幼學故事瓊林》、《客中消遣錄》、《留青別集》、《風月吟稿》、《寫憂草》、《中國傳統(tǒng)聯(lián)對作法》等著作。