公元前108年（元封三年）,司马迁接替做了太史令.公元前104年（太初元年）,与天文学家唐都等人共订“太初历”.同年,开始动手编写《史记》.公元前99年（天汉二年）,李陵出击匈奴,兵败投降,汉武帝大怒.司马迁为李陵辩护,触怒了汉武帝,被捕下狱.他按照汉朝法令的规定出钱赎罪,受了“腐刑”.公元前96年（太始元年）获赦出狱,做了中书令,掌管皇帝的文书机要.他发愤著书,全力写作《史记》,大约在55岁那年最后完成了全书的撰写和修改工作