Cai Wenji hidup pada akhir abad ke-2 hingga awal abad ke-3 Masihi iaitu pada akhir zaman Dinasti Han Timur. Bapanya Cai Yong ialah seorang pujangga terkenal yang bukan sahaja mempunyai bakat dalam bidang kesusasteraan tetapi juga dalam bidang-bidang yang lain seperti muzik, seni lukis dan kaligrafi. Dipengaruhi oleh bapanya, Cai Wenji semenjak kecil amat meminati bidang kesusasteraan dan muzik, dan telah memperoleh pencapaian yang tinggi dalam bidang-bidang tersebut. Ketika bapanya memainkan Guqin, sejenis alat muzik bertali tradisional China, Cai Wenji memahami muzik yang dimainkan oleh bapanya.
Semasa hidupnya, Cai Wenji telah mengalami banyak kesengsaraan. Bapanya Cai Yong dianiaya dan difitnah sewaktu perjuangan politik yang berlaku dalam kerajaan. Cai Wenji mengikuti bapanya dalam buangan selama 12 tahun. Beliau berkahwin ketika berumur 16 tahun, tetapi malangnya suaminya meninggal dunia tidak lama selepas itu. Pada masa itu banyak berlaku peperangan antara pelbagai negeri. Xiongnu, etnik nomad di sebelah utara sentiasa menceroboh Dinasti Han Timur, Cai Wenji telah diculik oleh etnik Xiongnu dan akhirnya Cai Wenji telah berkahwin dengan Raja Xiongnu. Cai Wenji melahirkan dua orang anak putera dan juga telah mempelajari muzik etnik Xiongnu.
12 tahun selepas itu, Cao Cao, sahabat Cai Yong telah dilantik sebagai Perdana Menteri Dinasti Han Timur. Beliau juga merupakan seorang sasterawan. Beliau sangat mengagumi kebolehan Cai Yong dalam bidang kesusasteraan, dan disebabkan itu, Cao Cao telah membebaskan Cai Wenji dengan membayar sejumlah besar wang tebusan kepada Xiongnu. Walaupun Cai Wenji kembali semula ke Dinasti Han Timur, namun 2 orang puteranya yang masih kecil terpaksa ditinggalkannya bersama-sama Raja Xiongnu. Cerita "Wenji kembali ke Dinasti Han" yang tersebar hingga sekarang sebenarnya disusun berdasarkan sejarah tersebut.
Pencapaian utama kesusasteraan Cai Wenji yang disanjung tinggi oleh golongan sasterawan ialah "Divertimento 18 Lagu Hujia" dan "Puisi Sedih".
"Divertimento 18 lagu Hujia" merupakan divertimento yang terdiri daripada 18 lagu. Apa yang disanjung tinggi oleh para sasterawan generasi selepasnya ialah lagu-lagu itu dinyanyikan dengan iringan Guqin, alat muzik bertali tradisional dan Hujia, alat muzik etnik Xiongnu. Walaupun Cai Wenji berasal daripada keluarga pujangga terkenal, tetapi beliau mengalami banyak kesengsaraan dalam hidupnya. 2 orang puteranya telah terpisah dengannya semenjak masih kecil lagi dan tidak dapat bertemu dengan beliau hingga ke akhir hayat. Beliau telah mengekspresikan kerinduan yang mendalam terhadap anaknya, dan rasa kesedihan serta kepahitan hidup melalui "Divertimento 18 lagu Hujia" gubahannya. Pada zaman Dinasti Tang, iaitu 400 tahun selepas itu, seorang penyajak terkenal telah menulis sajak yang menyanjung tinggi "Divertimento 18 lagu Hujia". Dalam sajak itu, divertimento yang digubah oleh Cai Wenji bukan sahaja merawan hati utusan yang dihantar oleh kerajaan Dinasti Han Timur yang menjemput pulang Cai Wenji, bahkan juga turut meruntun perasaan orang Hu, iaitu etnik Xiongnu sehingga bercucuran air mata. Sementara itu, sasterawan zaman moden China yang terkenal Guo Moruo juga turut memberi penilaian yang tinggi terhadap "Divertimento 18 Lagu Hujia". Beliau menyifatkan divertimento itu sebagai "gunung berapi yang meletus" dan "luahan daripada lubuk hati". Sekarang "Divertimento 18 Lagu Hujia" disenaraikan sebagai salah satu antara 10 muzik lagu purba China yang paling terkenal.
"Puisi Sedih" yang digubah oleh Cai Wenji dianggap sebagai puisi naratif memoir panjang pertama dalam sejarah kesusasteraan China. Puisi itu telah menggambarkan kesengsaraan yang dialami oleh Cai Wenji dan juga sangat merawankan hati.
Cerita "Wenji kembali ke Dinasti Han" menjadi motif penggubahan kesusasteraan dalam sejarah China dan beberapa edisi persembahan Opera Peking, yakni opera yang paling terkenal di China telah disadurkan daripada cerita itu.