蔡伦，字敬仲，籍贯桂阳郡，入宫成为宦官后，以其精明能干，快速晋升从小黄门跃升至黄门侍郎，身负重任，不仅作为宫内宫外信息传递的关键角色，而且王侯觐见皇帝的引导以及宫廷宴会座位的编排也都由他一手策划执行。
在汉章帝的后宫中，有一段影响深远的政治变故。当时，宋贵人的儿子刘庆本为太子，却因窦太后的不满而遭到排挤。蔡伦借此机会向窦太后献策，间接导致宋贵人被迫自杀，刘庆被废黜为清河王。紧接着，窦太后又找借口将梁贵人贬为庶民，而梁贵人的儿子刘肇则被立为太子，并由窦太后亲自抚育。公元88年，汉章帝驾崩，年仅十岁的刘肇继承皇位，称汉和帝，实际权力却掌握在窦太后手中。蔡伦因对窦太后立下汗马功劳，不久便擢升为中常侍，不仅照顾和帝的日常起居，还深度介入朝廷决策。
公元97年窦太后去世后，汉和帝开始亲理国事。公元102年，和帝册立邓绥为皇后，蔡伦敏锐捕捉到新的政治风向，迅速依附于邓皇后，成为其心腹。鉴于邓皇后热衷于书画艺术，蔡伦奏请担任尚方令一职，主管皇宫内的手工工场和器具制造，皇帝批准了他的请求。邓皇后所使用的书写绘画工具，皆需经过蔡伦精心检验。
一次，蔡伦在巡查民间手工作坊时，无意间观察到一位妇女在河边清洗丝絮，其过程中竹席上残留的一层湿润薄丝屑竟能承载笔墨。这一发现激发了蔡伦对于造纸工艺的灵感：如果利用树皮、破布、麦秆等废弃物料，通过浸泡、捣碎及后续一系列加工，是否也能创造出类似的书写材料呢？他立即回到宫中，指导工匠们搜集原料，反复实验，历经多番努力，终于成功研制出纸张。蔡伦将新造的纸与制作工艺一起呈献给汉和帝，和帝对此极为赞赏，遂下令在全国范围内推广这种新型纸张。由于该纸的原料来源广泛、制作工艺简易，很快便深受全国上下欢迎，并以“蔡侯纸”之称广为流传。