《史記》是一部可信的著作，是曆史的實錄。作者根據的史書有《左傳》《國語》《世本》《戰國策》《楚漢春秋》等。由於能進入皇家圖書館，他手頭的資料十分豐富，他還根據儒家的《六經》來校正這些資料，判別其真偽。
東漢末年以後，王允和魏明帝曹睿等說《史記》是一部“謗書”，即誹謗漢朝皇帝的作品。根據這個理由，王允還殺了正在續寫漢史的文學家蔡邕，免得蔡邕今後寫書誹謗漢室。司馬遷雖然因替李陵辯護，被處以殘酷的肉刑，這次事件反而賦予他的生命另一種原動力，使他能夠以冷靜的眼光觀察漢武帝，不再盲目崇拜這個專製帝王，於是，司馬遷便據實書寫漢武帝的錯誤和過失。他揭露武帝任用酷吏，嚴刑峻法；征伐四方的少數民族，窮兵黷武；封禪求神，愚昧迷信；以致國家由盛轉衰；司馬遷的這種寫法是“直書其事”，還曆史以本來麵貌，不是誹謗。正是因為司馬遷在寫《史記》時不掩飾君王的過失，所以他才能被稱為良史之才。
司馬遷雖然推崇孔子，但是他在評價各種事物時，不受儒學的桎梏；在寫《史記》時，許多地方采用道家的觀點。如在《酷吏列傳》中他引用老子的話：“法令太多太繁雜，盜賊反而多起來。”這是用老子的思想批判現實。
司馬遷遭李陵之禍，麵臨重罰，因家貧，無錢贖罪，他平日交遊的朋友雖多，可臨到關鍵時候，誰也不救他，最後他隻好承受腐刑。他在臨刑之際，多想有個俠義之士前來救他啊，可是大俠始終未出現，於是，在寫《史記》時，他為遊俠作傳，歌頌那些“其言必信，其行必果”的好漢，推崇他們對已作出的承諾必定履行實現的高貴風尚。
司馬遷受到腐刑的時候，發出“千金之子，不死於市”的感歎。意思是說，如果家中積蓄了千萬的財富，即使自己被判死刑，也可用錢贖罪，免於斬首於街市的結局。在寫《史記》時，他為從事商業活動的人士作傳（《貨殖列傳》），意在表彰經濟領域的成功者。他從社會的觀點看，認為農、漁、工、商都不可缺少，所以輕視商業活動是毫無道理的。他在《貨殖列傳》中，既諷刺鞭撻了金錢萬能的社會，又強調了物資生產、商品流通的重要性。在《平準書》中他也講到武帝時經濟製度、政策等。史家著眼於經濟，司馬遷開其端。
司馬遷在《報任安書》中，說明他寫作《史記》在史學上要達到的高度：“究天人之際，通古今之變，成一家之言。”就是說，要探討自然現象與社會政治的關係，通曉古今的曆史變革，使之成為有創見有體係的著作。
在探討自然現象與社會政治的關係方麵，董仲舒主張“天人感應”，認為自然與人事互相關聯，互相影響。司馬遷的看法與董仲舒的思想有很大的距離。他堅持實事求是的精神。實錄曆史事實，因此對一些虛妄迷信的說法，往往持懷疑以至批判的態度。他說，講述占星學和氣功的書，多半雜有臆測的成分，荒誕不經。他還說，有關荊軻的事跡，世間流行一些怪異的說法，例如說燕太子丹（荊軻的主子）被扣留在秦國，秦王說隻有天降粟米、馬頭生角，才放他返回燕國。太子丹聽了，仰天長歎，天受到感應，果然降下粟米，馬的頭上也生出角來，秦王見此異象，心存畏懼，隻好放他回國。司馬遷認為，這種傳說，和史實出入太遠了。在《伯夷列傳》中，司馬遷問道：“倘所謂天道，是邪？非邪？”明顯地表達了他對“天道”的懷疑。
“通古今之變”的目的著眼於現世和未來，以古為鑒，所謂“前事不忘，後事之師也。”這句話是說，從前的錯事不忘記，即是以後行事的老師。司馬遷所說的“從前的錯事”，主要指漢朝以前的秦朝。他在《秦始皇本紀》《李斯列傳》《蒙恬列傳》中，詳細記述了秦王朝從建立到崩潰的過程。令人信服地表明，極端的皇權專製主義既可以威聲顯赫盛極一時，也可以因君主的駕崩而頃刻瓦解。秦朝滅亡後，劉邦沒有吸取曆史教訓，依照秦朝的製度，建立起漢朝的專製統治，司馬遷在《史記》中用可靠的史實證明，漢朝是在陳涉、項羽、韓信、彭越、英布建立的功業的基礎上建立起來的，劉邦使用手段，取得政權後，提出“非劉姓不王”，將天下變成劉姓一家的天下，先後把非劉姓的諸王，如韓信、彭越、英布等逐個加以消滅。司馬遷對此頗為反感。專製統治不會永存，漢朝建立幾百年後，在農民起義中瓦解，司馬遷似乎預感到這一點。