在三國演義裡，蔡瑁是個小人，向曹操投降，最後被周瑜用反間計，借曹操之刀，斬了蔡瑁的項上人頭。事實上，曹操從來沒有殺過蔡瑁，因為襄陽蔡氏是個大家。

那蔡瑁乃是襄陽蔡諷的兒子。蔡諷這個人是個很有地位的，不然他的姐姐為何嫁給了當時權傾朝野的太尉張溫，張溫是那時候的軍事最高長官。那個時候門當戶對很重要，也正因為如此，蔡瑁的大姐，為襄陽名士黃承彥之妻（諸葛亮岳母）；蔡瑁的小姐為荊州刺史（治所在襄陽）劉表後妻。蔡瑁的堂弟蔡瓚，字茂珪，為郿（在今陝西省眉縣東北）相（古代特指部門或地方最高的官）；另一堂弟蔡琰，字文珪，為巴郡（在今重慶市和四川省內）太守。可見老蔡家有的是人才。

蔡家是荊州的地頭蛇，當年劉表單人獨騎平定荊州，蔡瑁沒少出力。仕奉劉表期間，歷任江夏、南郡、章陵等諸郡太守。初平三年，劉表獲得漢廷封賜為鎮南將軍，其後蔡瑁則被劉表任命為“鎮南將軍軍師”。如此看來，蔡瑁是有些本領的。

蔡瑁和曹操是故交，兩個人年輕的時候一同拜訪過著名書法家梁鵠，只是梁鵠對二人評價不高。劉表死後，蔡瑁力勸劉表的兒子荊州牧劉琮投降曹操。劉表有兩個兒子，長子劉琦、次子劉琮，都不是蔡夫人生的，也就是說，蔡夫人是後媽。蔡瑁也不是劉琦劉琮的親舅舅。但是劉琮的妻子卻是蔡瑁堂兄弟的女兒。親上加親，蔡瑁明確表示支援劉琮，而另一個大將張允是劉表的外甥，他也支援劉琮，這樣劉琦就沒有了佔有荊州的優勢，後來聽取諸葛亮的意見去了江夏擔任太守。

同年九月，曹操抵達新野，蔡瑁與蒯越共同迫劉琮降伏曹操，爾後仕入曹操麾下，歷任從事中郎、司馬、長水校尉，封爵為漢陽亭侯。曹操奪取荊州後到襄陽，親訪蔡瑁，入其私室，呼見其妻子，說和蔡瑁是故交，並曾共見過樑孟星（就是梁鵠）。今日再相見，實乃幸會。

東晉文學家歷史學家襄陽人習鑿齒《襄陽耆舊記》載：“蔡瑁，字德珪，襄陽人，性豪自喜。少為魏武所親。劉琮之敗，武帝造其家，入瑁私室，[呼]見其妻、子，謂[瑁]曰：‘德珪，故憶往昔共見梁孟星，孟星不見人時否？聞今在此，那得[面]目見卿耶！’”其關係之密切，以及對蔡瑁策劃劉琮降曹事的讚賞，溢於言表。

至於蔡瑁後來被曹操處死，那是三國演義的說法，事實上蔡瑁很受重視，自然曹操也看重他們家的權勢，至於他的妹妹蔡夫人和荊州牧劉琮也沒被曹操處死。曹操是個很大氣的人，殺了他們，無法彰顯海納百川的情懷。

雖然曹操放了蔡瑁一馬，但是後來的魏文帝曹丕對蔡瑁很不友好，曾痛斥蔡瑁和張允，佞邪穢政，愛惡敗俗，國有此二事，欲不危亡，不可得也。何進滅於吳匡、張璋，袁紹亡於審配、郭圖，劉表昏於蔡瑁、張允。匡、璋、配、圖、瑁、允之徒，固未足多怪，以後監前，無不烹菹夷滅，為百世戮試。