蔡鍔原名艮寅，字松坡，湖南邵陽人，清光緒八年（1882年）十一月初九日出生於邵陽縣東的親睦鄉。七歲就學，八歲聘武岡縣劉氏俠貞為室，15歲參加歲試取列一等，其試題為背誦四書五經及句對，府尹愛其聰慧，乃用四書「子男五十里」句屬對，蔡應聲答「府尹二千石」，有人病其末字均屬仄聲，府尹說：十餘歲童子即能以漢書屬對，實在難得。17歲進入長沙時務學堂，這個時務學堂的學監是譚嗣同，總教習是梁啟超，倡說新學。蔡在時務學堂為期只有半年，他三月入學，八月戊戌政變，時務學堂遂遭解散，乃走武昌，打算進兩湖書院，只因他是時務學堂出身，因之被摒。18歲應梁啟超的召約，東渡日本，入日本大同高等學校，後改入東亞商業學校，加入了唐才常的自立會。第二年隨唐才常等19人回國，計劃在漢口起事，結果失敗，仍返橫濱。在此以前蔡名艮寅，在此以後才改名蔡鍔。梁啟超這時在東京辦《新民叢報》，乃邀蔡襄助筆政，蔡以奮翮生和系錐生為筆名，撰文甚夥。此後三年由文學校轉入武學校，以候補生入聯隊實習，實習期滿入日本陸軍士官學校騎兵科。蔡在武學校中，因身體甚弱，所以學科雖優，但術科卻不及格，常受日籍教官和同學的輕視，尤其是翻桿、跳高、跳遠諸運動完全不行，每向同學曾叔子垂泣而道所苦，有一天忽然舉王夫之（船山）的聯語告曾：
六經自我開生面，
七尺從天乞活埋！
蔡認為王船山這兩句富有拚命精神，因此要力學、困學以雪病夫之恥。一年後蔡果然前後判若兩人，凡是運動和術科，都矯捷冠儕輩，日本人驚為奇跡，莫不由衷地敬佩蔡的決心和毅力。蔡在23歲那年自日本上書給湖南巡撫趙爾巽，請其力行新政為全國倡。這封信凡五萬餘言，由是東南各省的封疆大吏都知道有蔡鍔其人。
光緒卅一年（1905年）蔡鍔24歲，應湖南巡撫端方之聘，擔任湖南新軍教練處幫辦，兼武備兵目兩學堂教官。這時原任湖南巡撫趙爾巽已升任東三省總督，趙對蔡也是最賞識，所以奏請清廷要調蔡到奉天去練新軍。同時廣西巡撫李經羲則派專人來敦請蔡至桂林。這個年青人在各省封疆大吏心目中是一枝奇葩，大家都爭相延攬。他終於接受了李經羲的邀請，即派學生雷飆、譚道源、彭新民、羅質、週日旦等十餘人先赴桂，蔡自己則率岳森和梅尉南便道赴邵陽省母，7月22日抵桂林，李經曦羲立即委為新軍總參謀官兼總教練官兼隨營學堂總理官。8月又兼新練常備軍總教練官和巡撫部官部參謀官。以後在廣西陸續劃辦測繪學堂和陸軍小學。廣西的陸軍小學先後辦了四期，畢業學生數百人，得意的門生有白崇禧、李宗仁、黃紹雄、李品仙等，其後又在廣西接辦講武堂。
廣西巡撫李經羲升任雲貴總督後不久，奏調蔡入滇，委充第卅七協協統，轄下的兩位標統是丁錦和羅佩金、管帶唐繼堯、劉存厚、雷飆、謝汝翼、劉雲峰、韓鳳樓、李鴻祥等，這些人後來都是辛亥雲南起義以及民國4年12月護國起義的顯赫人物。
昆明是個美麗的城市，四季如春，風景如畫。蔡利用這段時間完成一本著名的兵書，是搜輯曾國藩和胡林翼的治兵論，分為將材、用人、尚志、誠實、勇毅、嚴明、公明、仁愛、勤勇、和輯、兵機、戰守等12章，訂名為《曾胡治兵語錄》。這本語錄，後來於民國13年10月蔣中正辦黃埔軍校時，特為刊印，並親撰言，序言節要如下：
太平天國之戰爭為十九世紀東方光榮之第一大戰，太平天國之歷史為十九世紀東方第一光榮之歷史；而其政治組織與經濟設施則尤足稱焉！……
夫清朝之所以中興，太平天國之所以失敗者，蓋非人才消長之故，而實德業隆替之征也。彼洪、楊、石、李、陳、韋之才略，豈不能比擬於曾、胡、左、李之清臣，然而曾氏標榜道德，力體躬行以為一世倡，其結果竟能變易風俗，挽回頹靡。吾姑不問其當時應變之手段，思想之新舊，成敗之過程如何？而其苦心毅力，自立立人，自達達人之道，蓋已足為吾人之師矣。
余讀曾、胡諸集既畢，正欲先摘其言行，可以為後世圭臬者成為一書以饗同志，而留纂太平天國戰史於將來，不意松坡先得吾心，纂集此治兵語錄一書。
願本校同志人各一編，則將來治軍治國均有所本矣。……」
蔡鍔是於宣統三年（1911年）二月抵達昆明，這年的農曆九月初五日武昌起義，起義成功的消息傳到雲南後的第三天，蔡秘密約集同志劉雲峰、劉存厚、唐繼堯、韓鳳樓、沈汪度、殷承獻、雷飆、黃永社等計劃響應，預定於十二日發動，推蔡為總指揮，以新軍為骨幹。不斷事機洩漏，初九日雲南總督衙門的總文案熊范輿、劉顯冶把新軍不穩的消息密告李經羲和統制鍾麟，李、鍾會商後擬下令解散新軍以杜絕亂源。蔡等知道事機迫切，千鈞一髮，遂約同李根源率講武堂學生自西北攻城，蔡自己率卅七協一部分攻東南門。
蔡是個有中國傳統道德的軍人，他深感李經羲對他恩深義厚，不忍迫以炮火，所以在發動攻勢的同時，即函請熊范輿火速請李經羲遷赴法國領館避難。第二天革命軍攻佔了昆明全城，軍政學商各界集會公推蔡為「大漢軍政府雲南都督」，設都督府於昆明城內的五華山，都督府下設軍政部、參政部、軍務部。雲南本賴中央協餉，雲南獨立，協餉來源斷絕，所以革命政府成立後，第一要務是財政上的節約，蔡自定都督月律60元。都督府全體官兵月餉3300餘元，並設立富滇銀行以維持金融。十六日蔡特派雷飆和彭新民禮送李經羲出滇。派謝汝冀和李鴻祥率師赴四川，迫川督趙爾豐獨立；
令羅佩金、康恩腸率一軍南征；令李根源率一軍西巡。
貴州反正後，有公口之亂，黔紳任可澄、劉顯世、戴戡等電請雲南支援，蔡鍔乃派唐繼堯率兵赴黔平亂。
民國元年蔡正式擔任雲南都督，這年他才31歲，一切治滇的規模都非常有條不紊，10月間他在昆明娶了一位如夫人潘氏。
民國2年倒袁的二次革命失敗，袁世凱的北洋勢力擴向西南，不過北洋勢力對雲南始終有鞭長莫及之感。袁對蔡非常疑忌，當北洋勢力向西南擴充時，袁就電邀蔡赴北京，如果蔡不答允，袁很可能即對雲南用兵。以當時的形勢而論，蔡無力可抗袁，因此只好接受袁的命令，電請以貴州都督唐繼堯任運動都督兼民政長，唐未到任前以第一師師長謝汝翼代都督，以第二師師長李鴻祥代民政長。
民國2年8月12日蔡鍔離滇，滇人依依不捨。蔡鍔偕修承浩、何鵬翔、雷飆北上，取道北越，河內的法國總督康德設盛筵款待。袁世凱派代表範熙績在上海歡迎。10月4日抵北京，袁立即發表蔡為陸軍部編譯處副總裁，總裁是段祺瑞。
11月袁又派蔡為政治會議議員，李經羲為議長。3年5月北京參政院成立，袁又派蔡為參政院參政，6月派蔡為將軍府昭威將軍。
在籌安會成立前，楊度幾乎天天都到棉花胡同去訪問蔡鍔，敦勸蔡加入籌安會為發起人之一，可是蔡總顧左右而言他。籌安會成立的第二天，進步黨人徐佛蘇、袁思亮跑去楊那兒說：「這麼重大的問題，為什麼不讓任公（梁啟超的別號）參加？」楊於是請湯覺頓、蹇念益二人到天津遊說梁，這時梁正寫好了《異哉所謂國體問題》一文，湯、蹇兩人一看這篇文章，簡直是一枚炸彈，嚇得臉都變了色，梁托他們帶封信給楊，有「吾人政見不同，今後各行其是，不敢以私廢公，但亦不必以公害私。」又有給袁的信是：「願我大總統以一身開中國之新紀元，不願我大總統以一身作過去舊奸雄之結局。願我大總統之榮譽與中國以俱長，不願中國之歷數隨我大總統而同斬。」
就是這一天，梁的高足蔡鍔由北京專程到天津來訪梁，師生二人促膝密談，決定要以行動反對帝制。蔡曾慨然說：眼看著不久便有盈千累萬的人要頌王莽功德，上勸進表了，老袁要是安然登大寶，叫世界各國看著中國人是什麼東西呢？我們力量雖然有限，但為四萬萬人爭人格起見，非拼著命去幹一下不可。」
蔡在北京，一直被袁監視，他怎可隨便離京赴津呢？原來他這趟赴天津是楊度促請他，楊請蔡以師生之誼去勸梁不要反對帝制，楊一直被蒙騙，認為蔡不反對帝制。蔡由津返京後，把梁談話的經過編了一套，結論是梁反對帝制的意思很堅決，人各有志，不能相強。
蔡為了避免袁黨的注意，乃扮演「詐降」，因為梁公開反對帝制，蔡的處境自然很為難，蔡為了使袁對他不懷疑忌，因此在4年8月25日雲南會館將校聯歡會發起軍界請願改行帝制時，第一個提筆簽名，以示擁護帝制。還不止此，為了使袁黨認為蔡已無所作為，蔡每天都和楊度等在八大胡同征歌逐舞，詩酒風流，他選中雲吉班的小鳳仙，兩人打得火熱。由於蔡每天都往雲吉班，使得蔡的夫人很不開心，兩人曾為此爭吵得很厲害。
這一切都是演戲，蔡在醇酒美人的幕後，正不動聲色地佈置軍事討袁步驟，他電召卸任不久的貴州巡按使戴戡到北京來，戴是貴州人，原名桂齡，字錫九，後改名戡，字循若，曾在日本習手工業，回國後在河南法政學校擔任庶務，後到雲南獲交唐繼堯。辛亥年唐任貴州都督，戴任實業司長，不久升任貴州巡按使，交卸後到北京任參政。10月間戴戡和王伯群同到北京，成為蔡和雲南將領間秘密聯繫的居間人。蔡派王伯群攜密函前往昆明。王伯群動身前曾和戴戡、陳啟銘等穿著大禮服共攝一影，且題：「不成功即成仁」字句。
蔡鍔的反袁安排中，邀戴戡到天津和北京是重要的一幕，蔡、戴和梁啟超共商討袁計劃，擬定於袁稱帝時，雲南首先宣佈獨立，貴州則俟一月後響應，廣西則俟兩月後響應，然後以雲南之力下四川，以廣西之力下廣東，三四個月後會師武昌，底定中原，同時並派彭新民赴桂，畢厚赴粵，趙恆惕、陳復初赴湘。趙恆惕因二次革命被袁世凱命令湖南查辦使湯薌銘拿解至北京陸軍部監禁，民國3年12月，蔡在北京聯合陳宦保釋趙、陳兩人。
蔡鍔這時自己扮演兩個角色，其一是假意和老師梁啟超各行其是；其二是大隱花叢，與小鳳仙打得火熱。然而暗中他卻積極部署倒袁的軍事，除了戴戡成為他和雲貴兩省的中間連絡人而外，他同時和流亡東京的國民黨人取得聯繫。
袁雖迷惑於蔡鍔的假戲真做，但卻仍不放心。4年10月14日的清早，北京棉花胡同的蔡宅門口，突然人聲嘈雜，蔡這時剛剛起床，門口一個操天津口音的劉排長，推門闖入，厲聲說，「檢查！」蔡家的看門人擋不住這些如狼似虎的兵士，大聲嚷著說：「這裡是蔡將軍的公館，你們檢查誰呀？」劉排長氣勢甚盛，一掌把看門的推在地上，呼喝說：「管你什麼菜將軍飯將軍，我們是奉上頭命令。兄弟們，快搜！」於是大夥一擁而入，在每個房間傾箱倒篋，結果除了破書若干卷而外，連衣服都沒有兩套，至於可疑的文件甚至所謂的違禁品自然也沒有了。這些兇猛的鷹犬一無所獲，帶著失望的神情，悻悻而去。
蔡見到這些來人，一看便知是袁的特務機關——軍警執法處派來的，知道不可理喻，待他們搜查無著而去後，立即打電話找執法處處長雷震春，接電話的人回答：「處長尚未起床。」蔡真氣極了，留話對方，請雷起床後復一個電話，於是悶坐家中，等待雷的電話。傍晚時候，雷才有電話來，蔡把早晨軍人無理搜宅的經過告訴了雷，雷連聲說：「豈有此理，豈有此理，太胡鬧了，一定是誤會，請原諒！」
雷震春就用誤會二字搪塞過去。後來雷向蔡解釋這場誤會引起的原因是這樣的：蔡的住宅原來是天津大鹽商何仲-的產業，由何的親戚姓福的代為管理。何仲-和袁世凱是親家，袁的第四兒媳是何仲-的侄女，慈禧死時袁避禍天津，即住何家。搜宅的劉排長原是何家的舊僕。宣統三年何仲-在天津欠下外國商人一筆巨款，鬧得幾乎要破產，何的姨太太派劉某攜帶珠寶細軟到北京寄存這所住宅的主人福家，事隔多年，何死了，何的姨太太也不知去向，劉某從軍到排長，這筆財產的來龍去脈，只有劉排長知道得最清楚，於是帶兵到西城棉花胡同的福家大事搜查，他不知福家早已搬家，現在住的是蔡將軍，因此發生了這一幕鬧劇。
這種解釋實在不能令人滿意，何仲-既然是袁的親家，而且何的兄弟何頤臣仍然活著，劉排長怎敢在老虎口中找肉吃。
雷震春所說的劉排長，後來如何結果，不得而知；10月17日因闖入蔡公館而被綁赴西郊土地廟執行槍決的犯人，其罪狀上的姓名則是吳寶。
這件事發生後，對蔡來說是好的，因為在蔡宅什麼東西也搜不到，使袁對蔡便放鬆了監視。
蔡從北京脫走是一幕極生動而戲劇化的故事，由於他自己對這一幕沒有正式的記述，後人所傳言人人殊，每一種說法都極動人，但都是不確的。現在把幾種說法都抄在下面：
其一：蔡有一天在私邸宴客，故意揚言要納小鳳仙為妾，蔡夫人亦在座，酒酣，夫人盛怒詬誶，揪蔡，兩人歐斗及於戶外，遂共議離婚。夫人索取衣飾和財物，搬往天津居住。蔡則獨居北京，更形放蕩，大家都誤認蔡是褲褲子弟。又過了幾天，蔡將軍與友人至長安酒樓，飛箋召小鳳仙，酒酣，蔡大呼腹痛，遂入廁所「尿遁」。客人以為蔡醉酒返家，至天明，監視蔡的人發現蔡未歸家，又不在小鳳仙處，才知蔡已搭夜車去天津了。
其二：哈漢章為父母祝壽，蔡往祝賀，參加省戰，戰至通宵，天亮7時始結束，蔡大敗。於是蔡由哈宅側門出，直入新華宮。袁所派的監視人員在哈宅徹夜未眠，見蔡拖著闌珊的步子入宮，不虞有他，乃小寐傳達處。蔡在辦公室稍作勾留，暗窺監視人皆已入睡，遂自政事堂出西宛門，喬裝人力車伕，逕奔火車站，買了一張三等車票，溷跡三等車廂中，安然逃抵天津。
其二：蔡從10月下旬起，就經常稱病假不去辦公，不久藉著一個和小鳳仙乘車出遊的機會，溜到了東車站。梁啟超早已派人曹福買了兩張三等車票在車站等著，直到蔡上了車，曹福把一張車票偷偷地塞在蔡手中，兩人在車上裝作互不認識。
關於蔡在北京詩酒風流，縱情酒色，自是事實。但據說蔡除了小鳳仙而外，還垂青於另一雛伶，小妮子髫齡玉貌，楚楚可人，但不久即名花有主，當然是為一位有勢力有錢財的人攫去，蔡贈之以詩：
弱柳難聽鶯度曲，
枯桐傳說鳳辭巢，
劇憐豪竹哀照裡，
斷送韶華四十年。
比較接近事實的一幕是這樣的：蔡有兩位夫人，劉氏和潘氏，劉氏俠貞是武岡人，蔡才八歲劉就來蔡家作童養媳。民國元年蔡31歲任雲南都督，10月間納潘氏為側室。蔡由雲南內調北京，即偕潘氏同行，一年後才迎太夫人和劉氏到北京。
潘氏夫人於3年6月27日（陰曆五月初五日）在北京生下長男昆，因為是端午出世，所以號叫端生。棉花胡同蔡宅被搜前，蔡的太夫人因住北京不耐寒冷，蔡乃令張介壽護送南歸王板橋。蔡宅被搜後乃令劉氏夫人攜子南歸侍母。11月間蔡亦借病為名入住天津的共和醫院。洪憲帝制正在密鑼緊鼓時，蔡還在天津日本共和醫院診病，11月底袁特派人到天津來探視蔡的病況，同時加緊派遣特務監視蔡。蔡為了化除袁的疑忌，於是在袁下令稱帝的當天，返北京銷假。蔡這次返京，擾亂袁的耳目，使袁對蔡的行動迷惑。12月1日蔡偕小鳳仙漫遊，然後溜到北京的東車站，悄悄地上了三等車，就這樣無聲無息地到了天津。蔡走後，監視蔡的人趕忙報告軍政執法處處長雷震春，雷立刻報告了袁，袁乃派蔣方震到天津的共和醫院來探視蔡，希望蔡早日回北京。蔡把醫生的診斷書交給蔣帶回，以證明病況。
蔡這次到天津是決心由天津出走，不打算返北京了，所以抵津後即派何鵬翔陪蔡的如夫人潘氏離天津到香港，然後到梁啟超寓告別，蔡慨然說：「此次維護國體，大任落在老師和我身上，成功呢，什麼地位都不要，回頭做我們的學問。失敗呢，就成仁，無論如何不跑租界，不跑外國！」
蔡在給他好友丁懷瑾（石生）的信中亦有云：「以菩薩心腸，行霹靂手段，吾人今日處茲亂世，認定一事於道德良心均無悖逆，則應放膽做去，無所顧怯，所謂既要仁慈，又要痛快也。」
蔡於12月2日晚易和服變姓名，搭乘日本商輪山東丸赴日。動身前留書給袁請假，說是赴日就醫，抵橫濱後還致書袁報告東渡就醫情形，同時預先寫好了幾張明信片交給張孝准，叫張旅行日本各地，每到一處就寄一張明信片，以示蔡在日本各地漫遊。正當這些明信片一部分到袁的手上，還有一部分尚在途中，蔡已經過香港、安南循滇越鐵路到雲南了。
蔡事前未經袁批准而擅自到日本就醫，當然使袁大為震怒，可是袁這時正興高彩烈地要當大皇帝，所以顧不了蔡，同時老袁的奸雄面目自然流露；他一面派龔心湛代理蔡的經界局督辦，派張元濟代理參政院參政，同時在蔡的呈文上批「准假」，並盼望他早日痊癒，早日返京復任。