平時，蔡倫看皇上每日批閱大量簡牘帛書，勞神費力，就時時想著能制造壹種更簡便廉價的書寫材料，讓天下的文書都變得輕便，易於使用。
傳說，有壹天，蔡倫帶著幾名小太監出城遊玩，來到了離城（指漢魏故城，今白馬寺東南壹帶）不遠的緱氏縣陳河谷，也就是鳳凰谷（今玄奘故裏壹帶）。只見溪水清澈，兩岸樹茂草豐、鳥語花香，景色十分宜人。正賞景間，蔡倫忽見溪水中積聚了壹簇枯枝，上面掛浮著壹層薄薄的白色絮狀物，不由眼睛壹亮，蹲下身去，用樹枝挑起細看。只見這東西扯扯掛掛，猶如絲綿。
蔡倫想到工場裏制作絲綿時，繭絲漂洗完後，總有壹些殘絮遺留在篾席上。篾席晾幹後，那上面就附著壹層由殘絮交織成的薄片，揭下來，寫字十分方便。蔡倫忽然想，溪中這東西和那殘絮十分相似，也不知是什麽物件。
他立即命小太監找來河旁農夫詢問。農夫說：“這是漲河時沖下來的樹皮、爛麻，扭壹塊兒了，又沖又泡，又漚又曬，就成了這爛絮！”
“這是什麽樹皮？”蔡倫急切地問。
“那不，岸上的構樹唄（學名楮樹）！”
蔡倫望去，滿眼綠色，臉上漾起笑意。
幾天後，蔡倫率領幾名皇室作坊中的技工來到這裏，利用豐富的水源和樹木，開始了試制。剝樹皮、搗碎、泡爛，再加入漚松的麻縷，制成稀漿，用竹篾撈出薄薄壹層晾幹，揭下，便造出了最初的紙。但壹試用，發現容易破爛，又將破布、爛魚網搗碎，將制絲時遺留的殘絮，摻進漿中，再制成的紙便不容易扯破了。為了加快制紙進度，蔡倫又指揮大家蓋起了烘焙房，濕紙上墻烘幹，不僅幹得快，且紙張平整，大家心裏樂開了花。
蔡倫挑選出規正的紙張，進獻給和帝。和帝試用後龍顏大悅，當天就駕幸陳河谷造紙作坊，查看了造紙過程，回宮後重賞蔡倫，並詔告天下，推廣造紙技術。
後來，元初元年（公元114年），鄧太後見蔡倫的紙越造越好，能厚能薄，質細有韌性，兼有簡牘價廉、縑帛平滑的優點，而無竹木笨重、絲帛昂貴的缺點，真是利國利民，便高興地封蔡倫為“龍亭侯”，賜地三百戶，不久又加封為“長樂太仆”。人們把這種新的書寫材料稱作“蔡侯紙”。