宋神宗元丰二年（1079）三月，四十四岁的苏轼由徐州太守改知湖州。四月到任，作《湖州谢上表》 ，其实只是例行公事，略叙为臣过去无政绩可言，再叙皇恩浩荡。但他在表的后面部分夹上几句牢骚话：“陛下知其愚不适时，难以追陪新进；察其老不生事，或能牧养小民。” 句中“其”为苏轼自称，他以自己同“新进”相对，说自己不“生事”，就是暗示“新进”人物“生事”。表文传到京师后，七月，御史中丞李定、舒亶、何正臣等人摘取这几句话和苏轼此前所作诗句，以谤讪新政的罪名逮捕了苏轼，这就是有名的“乌台诗案”。这案件先由监察御史告发，后在御史台狱受审。所谓“乌台”，即御史台，因官署内遍植柏树，乃称“柏台”。柏树上常有乌鸦栖息筑巢，又称乌台，所以此案称为“乌台诗案”。苏轼的诗歌确实有些讥刺时政，包括变法过程中的问题，对手要借此置苏轼于死地，被捕入狱达四个多月，最后是皇太后出面才得脱身。十二月出狱，责授黄州（现在湖北黄冈市）团练副使（人武部副部长），从正厅级降为副处级，还是一个有名无实的官职，同时带着一个“本州安置”的处分，即要得到批准才可以离开黄州。
元丰三年（1080）二月到达黄州贬所，他的俸禄减了一半，而家里供养的人口又多。生活不像过去那样宽裕，必须量入为出，他把每月的四千五百钱，分为三十份，每份用麻绳穿起来挂在梁上，每天早上用画叉取一串钱下来，交给妻子王闰之（写《江城子》悼念的亡妻王弗的堂妹）安排一日三餐。如果当天有些节余，苏轼就非常高兴地把这些小钱装在一只罐子里，以备有客人来访时买酒喝。好在这时的黄州太守徐大受（君猷）仰慕他的才华，同情他的遭遇，对他不错。元丰四年（1081），苏轼的老朋友马正卿专程从扬州来看望苏轼，目睹“先生穷到骨”的生活，不禁心酸难过，便找到昔日的同窗徐太守，求他将城东临皋亭下过去驻兵的数十亩山坡荒地拨给苏轼开垦耕种，以解决吃饭问题，徐太守欣然应允。当年白居易从江州司马升调为忠州刺史，于公事之余，常到忠州城东一山坡上植树种花，写了好几首“东坡”花树的诗。苏轼对于垦植这片土地很高兴，不但解决了吃饭问题，更因其与忠州“东坡”相似，都是城东的一块坡地，白居易又是苏轼敬慕的人，于是他效法白居易，也称之为东坡，并自号“东坡居士”，此后苏轼就以苏东坡这个名字流传后世。
苏轼胸襟豁达，很会安排过日子，次年他在东坡上筑室，并亲自题写了“东坡雪堂”的匾额。黄州城汉川门外西北隅，有一座山峰，山麓向西突出近百米长，数十米宽，状如山峰悬挂的鼻梁，通体岩石，颜色赭赤，当时直插江底，形成矶头称作赤鼻矶。约成书于三国时期的地理著作《水经》中有“江水又迳赤鼻山南”，是见诸文字的“赤鼻山”的最早说法，南北朝时郦道元的《水经注》也明言“江水左经赤鼻山南，山侧临江川”。南北朝著名文学家庾信在其《哀江南赋》中有“张辽临于赤壁”，可见当地人因“鼻”、“壁”同音，早就把这座山峰叫做赤壁山，还讹传当年三国的赤壁之战就发生在这里。赤鼻矶与赤壁实际上是一地两名，大致在唐朝以前，以称“赤鼻山”为主，唐朝以后，以称“赤壁山”为主，杜牧那首著名七绝（折戟沉沙铁未消）写的也是这个地方。
苏轼在生活安定一些后，多次到此处游览，元丰五年（1082）写下了《赤壁赋》 、《后赤壁赋》和《念奴娇》（赤壁怀古）等千古名作。不过《赤壁赋》和《念奴娇》写的赤壁景色迥然不同。《念奴娇》写道：“大江东去，浪淘尽，千古风流人物。故垒西边，人道是，三国周郎赤壁。乱石穿空，惊涛拍岸，卷起千堆雪。江山如画，一时多少豪杰. 遥想公瑾当年，小乔初嫁了，雄姿英发。羽扇纶巾，谈笑间，樯橹灰飞烟灭。故国神游，多情应笑我，早生华发。人生如梦，一樽还酹江月。”而《赤壁赋》中却是“清风徐来，水波不兴”。这是因为《赤壁赋》写的是赤鼻矶的上游，因为矶头阻水缘故，江水至此，无法正常东流下泻，潴聚此地，形成一派浩瀚江面，呈现出深、静、缓、宽的特征。《念奴娇》写的是在赤鼻矶的下游，冲出矶头的江水，尤如突破狭窄瓶颈，奔腾而下，咆哮湍急，就有“惊涛裂岸，卷起千堆雪”的壮观景象。斗转星移，沧桑巨变，现在赤鼻矶头已与今日的长江江堤有数百米距离，距江水主道有两公里之远，再也见不到当年情景了。
《念奴娇》上阕集中写景，苏轼以似椽大笔，浓墨写景摹物，气势豪迈，境界壮阔，尽显豪放派的风格。下阕赞美在赤壁之战中取得巨大胜利的周瑜，以美人衬英雄，写其风采动人；风度不凡，写出了周瑜运筹帷幄，指挥若定的儒将风范和过人的胆识和才智。以古人的年轻得志建功立业衬托自己身处逆境有志难伸功业无成的失意，故有“早生华发”，“人生如梦”的长叹。但毕竟还是苏轼，乐观旷达昂扬向上，结句“一尊还酹江月”以酒祭月，表达了对古代英雄的景仰，更表现了自己壮心未泯，夙志犹存。这首词词风气势磅礴，雄壮豪放，历来被认为是苏轼的代表作。
因为杜牧的诗，苏轼的词和赋使得黄州赤壁，以其独特的自然风貌与深邃的人文精华珠联璧合，凸显出特有的魅力和价值，成为天下景观，人文胜地，赢得古今眷恋，万众敬慕。然而谁都知道这里不是真正的古战场，后人因称黄冈赤鼻矶为文赤壁。那么，武赤壁，即真正的赤壁古战场在哪儿呢？虽有争议，多数人认为在蒲圻（今咸宁市属下的赤壁市）。《赤壁赋》中有“西望夏口，东望武昌”一句，夏口指的是今天的汉口，武昌却不是今天的武昌。三国分立时，孙权于魏黄初二年（221）自公安迁来鄂县（今黄冈市属下的鄂州市），取“以武而昌”之义，改鄂县为武昌县，武昌县地域约占有今鄂州、黄石、大冶三市的地方。从这句话似乎可看出苏轼也有些怀疑黄州赤壁并非真正的赤壁古战场，所以他在词中含含糊糊地写了个“故垒西边，人道是，三国周郎赤壁” ，反正说古战场在黄州赤壁的西边是没有错的，何况这不过“人道是”，即仅仅是传言而已。