李陵抗击匈奴，兵败投降，朝廷震惊。
武帝问他对此事的看法，司马迁认为李陵投降出于一时无奈，武帝因而大怒，以为这是替李陵游说，并借以打击贰师将军李广利，司马迁就这样得了罪,受“腐刑”。
在监狱中的司马迁想到了死，但又想到著述还没有完成，不应轻于一死。
他终于从西伯拘而演《周易》，仲尼乙而作《春秋》等先圣先贤的遭遇中看到自己的出路，于是“就极刑而无愠色”，决心“隐忍苟活”以完成自己著作的宏愿。
在监狱中完成《史记》一书。
文史方面：公元前91年，《史记》全书完成，对后世的影响极为巨大，列为前“四史”之首，与《资治通鉴》并称为“史学双璧”。
思想方面：司马迁借老子之口说出了被他改造过和发展了的至治理想，体现了深得道家精髓的“与时迁移”思想。
其核心是天道自然，要旨是人民的足欲。
天文方面：不但在许多篇本纪、表、传中记载了丰富的天文学资料，而且还写了《历书》《天官书》，开创了中国史书系统地记述天文学资料的优良传统。
写作背景：一，司马迁的父亲司马谈任太史令，写古今通史的愿望没有实现，临终要司马迁完成其夙愿。
二，汉武帝元封三年，公元前108年，司马迁38岁时，正式做了太史令，有机会阅览汉朝官藏的图书、档案以及各种史料。
他一边整理史料，一边参加改历。
三，汉武帝天汉二年，公元前99年，司马迁因为替李陵辩护，而被关入监狱，并处以宫刑。
太始元年，公元前96年，司马迁出狱，后当了中书令。
在此期间他坚持编写《史记》。