接着苏轼又于熙宁九年（1076）调任徐州，在这里他赶上了一场罕见的洪水。原因是黄河在曹村决口，使梁山泊水势泛滥，与之相邻的南清河溢出河道，洪水汇聚在徐州城底，白浪滔天，城墙眼看就要被洪水摧毁。城中的富户争相出城躲避水灾。这种突发性自然灾害最能反映基层官员的执政水平，苏轼知道民心不能乱，一乱就不知要死多少人，所以当机立断阻止富户出城，留他们一起在城中稳定民心。城中城墙急需加固，但仅靠民众的力量远远不够，于是苏轼找到了当地驻军武卫营，这是一支禁军部队，苏轼没有权利调用，但是部队的长官很是通情达理，愿意倾全力来帮助苏轼渡过难关。士兵们拿着铁锹和畚箕出来，军地联合修建东南长堤，这道堤一头连着戏马台，一头连着城墙，是城中居民生命财产安全最后的保障线。大雨昼夜下个不停，最危险的时候水距离城墙顶仅仅有三板。板是古代筑墙用的量度单位，一板为两尺，三板为六尺，可见当时的情况确实已经是千钧一发。苏轼为了应付突发局面，就在城墙上搭建了一个小草屋，方便就近指挥抗洪工作。太守是一城灵魂之所系，大小事务都需苏轼亲自拍板，因此苏轼几次路过了家门也没有进，堪比昔年的大禹。他还派官吏堵塞缺口以保卫城墙，终于保全了徐州城。苏轼为了防止第二年洪水再来，上奏请求征调第二年服役的役人增筑徐州旧城，保护木质护岸，并且得到了朝廷的批准。苏轼很好地处理了洪水的善后工作，受到了百姓的好评。
　　 苏轼在徐州任满之后，调任湖州担任知州。这时距离当初他从京城出来，已经有十年了。他的家乡远在西蜀，但他在地方上的经历却都是在东部沿海地区，并且政绩赫赫，上下推重。但在湖州任上不到三个月，发生了一件影响深远的事件，改变了苏轼后半生的命运。
　　 四、乌台诗案始末
　　 苏轼到了湖州之后，按照惯例向上打了个报告，题目叫做《湖州谢上表》。这种报告只是用来表达皇恩浩荡，不敢有负圣恩之类的谀辞。问题在于苏轼说完了话之后，又加上了四句：“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。”“其”在文中指代自己，变法以来，新进者多为变法的拥护者，苏轼看不起这些政治暴发户，发两句牢骚也是可以理解的，但是这句话很快引起了御史台中一些人的嫉恨。这群人之所以瞄准了苏轼，不仅仅是苏轼攻击了他们，更在于苏轼名重天下，又是为守旧派摇旗呐喊的重要笔杆子，斗倒了他可谓名利双收。恰巧这时苏轼出版了一本名叫《元丰续添苏子瞻学士钱塘集》的诗集，给御史台中人提供了收集材料的机会。
　　 第一个跳出来的人是监察御史台里行舒亶。舒亶也算是个知名词人，至今《宋词三百首》中还保存了他那首“故人早晚上高台，寄我江南春色一枝梅”，可称一时佳句。但舒亶这首词带给他的名气远远比不上他诬陷苏轼这件事。他在家里潜心钻研了四个月，终于搜查到了几处证据确凿的“罪证”，将它们指给神宗看。并说“赢得儿童语音好，一年强半在城中”就是指摘青苗法，“读书万卷不读律，致君尧舜知无术”是讽刺神宗课试郡吏，“东海若知明主意，应教斥卤变桑田”是讽刺兴修水利，“岂是闻韶解忘味，尔来三月食无盐”是讥刺盐禁，其他咏物的诗句也都是讥谤。
　　 接着上书要给苏轼定罪的是国子博士李宜之，御史中丞李定等人。李定昔年不给父亲守丧，苏轼称其“不孝”，这次李定可算得到了机会，说苏轼急于得到高位，上蹿下跳，心中不满所以讥讽朝廷，皇帝已经包容他很久了，这次不能再姑息养奸，力主将苏轼斩首。
　　 苏轼七月二十八日被捕，被关在御史台的监狱。因为御史台主管言路，官员们觉得他们像乌鸦一样聒噪惹人生厌，就又称其为“乌台”，这就是“乌台诗案”得名的由来。御史台的官员们一面审讯苏轼，一面加紧搜集材料。在他们新近搜到的证据中，《王复秀才所居双桧》中有两句“根到九泉无曲处，世间惟有蛰龙知”，被御史台的人当成了宝贝，他们告诉神宗，苏轼认为皇帝这条飞天的真龙不是知己，所以求于地下的蛰龙，这不是有不臣之心么？好在神宗怜惜苏轼的人才，冷静地回答道：“那是诗人的词句，关我什么事？”再加上宰相吴充、曹太后、已退居金陵的老宰相王安石等人的干预，苏轼于当年十二月二十九日被贬到了黄州任团练副使，但是不得擅自离开该地区，也无权签署公文。虽然司马光、范镇、张方平、王诜、苏辙等人受到了牵连，但舒亶、李定想要把新法反对派一网打尽的想法还是落了空。
　　 五、再被启用
　　 苏轼在黄州的职位相当低微，手中也没有实权，但这时候他有了更多时间来寄情山水，赤鼻矶成了他常去的地方，《赤壁赋》《后赤壁赋》《念奴娇》等名篇均做于此，对后世影响深远。闲暇时他与家人在城东开了一块坡地，于是便自号“东坡居士”。
　　 元丰三年（1080），神宗几度有意起用苏轼，但均被朝中当政大臣拦阻下来。神宗一次在跟宰相王珪、蔡确谈话时有意无意地说：“国史至关重要，可以让苏轼编撰国史。”王珪是王安石的举荐者，此时面露难色。神宗知道苏轼得罪的人太多，便改口说：“既然不能用苏轼，那就用曾巩吧。”曾巩调任此职以后，修撰了《太祖总论》，神宗看过之后觉得不满意，便又想起屈沉于黄州的苏轼来，便亲自下令把苏轼调到了汝州。在调令中神宗对苏轼进行了这样的评价：“苏轼在黄州贬谪期间反思自己的错误，至今已经过去了一年，认识更加深刻，人才确实难得，不忍心一直弃之不用。”可见神宗对苏轼还是颇为眷顾的。
　　 在前往汝州的途中，由于长途跋涉，苏轼的幼儿不幸夭折，再加上路费已尽，苏轼便向朝廷打报告，说自己饥寒交迫，请求到常州居住，早晨上奏，傍晚朝廷就答复同意了。
　　 在路过金陵的时候，苏轼去拜访已退居二线的老宰相王安石。由于王安石在乌台诗案中保过苏轼，此时两人的关系已大为缓和。苏轼一见面就又说起了变法的问题，他说：“兴大兵起大狱，是汉唐灭亡时的征兆。祖宗用仁厚治理天下，正是想革除这种弊端。现在西面连年征战，东南又接连发生了几起大狱，您就不能说句话制止他们么？”王安石回答说：“这两件事都是吕惠卿挑起的，我怎么敢说话？”吕惠卿先前是王安石变法的支持者，后来王安石重入中枢，吕惠卿恐怕王安石威胁到自己，于是恶意中伤，为了维护变法的大局，王安石只好黯然下台。这两句话大有“事不关己，高高挂起”的意味。苏轼就说：“在朝廷内就说，在朝廷外就不说，这是对待皇帝的常礼。问题是皇帝不以常礼待您，您怎么能用常礼回馈皇帝呢？”王安石回答道：“我当然还是要说话的。话从我王安石口中出来，进入到你苏子瞻的耳中。做人但求心之所安，要知道做一件不义的事，杀了一个无辜的人，即使能得到天下也不去做，这样才行。”这话相当含混，让人听了不明所以。苏轼半开玩笑地说：“现在的君子，争着要减去半年磨勘，虽去杀人也会干的。”磨勘是所有在官场上任职的人，经过一定时期，都可以申请续迁。只要查明资历与叙迁的规定相符，不需有什么突出的政绩，都可以逐步上升。见苏轼渐渐引到了正题，王安石索性笑而不答。
　　 苏轼刚刚抵达常州，就传来神宗仙逝的消息。继位的哲宗年幼，高太后宣布听政。高太后在神宗活着的时候就讨厌新法，只是拗不过儿子。现在有了机会，便一鼓作气地将局势扭转过来，王安石的新党这次都受到了打击，继任为相的乃是旧党领袖司马光。当初在京城的时候，苏轼与司马光、章惇关系都很好。章惇是新党中人，时任知枢密院，司马光为门下侍郎，由于两人意见不合，章惇便经常出言羞辱司马光。司马光为此感到很苦恼，苏轼便对章惇讲起了三国的故事：“司马光现在的声望很高。当初许靖只有虚名而无实际才能，蜀主刘备很鄙视他，法正对刘备说‘许靖虚假的名声在四海流传，如果不对他加以礼遇，必然会让别人以为您是轻视贤人’。所以刘备就让许靖当了司徒。许靖尚且不可怠慢，何况君实（司马光字）呢？”章惇认为苏轼说得有道理，行为收敛了不少。以此司马光对苏轼心存感激。借着司马光回朝的风向，苏轼也恢复了朝奉郎、知登州的职务。不久又回到京师，任礼部郎中。朝奉郎是文官散阶，对应的级别是正六品上，苏轼基本又回到被贬前的位置。
　　 在朝半月，苏轼又被提升为起居舍人。这个官职主管记录皇帝的日常起居与国家大事，也是近臣之属。苏轼在几年前栽了一个大跟头以后，行为谨慎了很多，不想一下子就踏入这么要害的部门，于是向宰相蔡确提出辞去这个职务。蔡确说：“你在仕途已经盘旋很久了，朝中没有人比你更适合这个职务。”实际上如果从苏轼提拔为杭州通判算起，苏轼在这个级别上已经停留了十四五年，但苏轼还是不愿意卷入是非场，并说：“过去林希和我同在馆阁中，而且他比我年长。”蔡确说：“林希果真应该比你先提拔么？”最终还是没有同意他的请求。元佑元年，苏轼穿戴七品官服（绿衣）入延和殿侍奉皇帝，皇帝立即赐给苏轼用银装饰的红色六品官服（绯衣），并升任他做中书舍人。这也是个近臣，经常有机会接触皇帝。
　　 过去推行的差役法实行的时间长了产生了弊病，导致了百姓中服役的人却不熟悉所服的差役，官府又残暴地使用他们，导致很多服役的百姓破产，地少人多的地区有的百姓更是终年得不到休息。王安石变法时对此作了改动，将差役法变为免役法，根据百姓户等的高低让他们出钱雇人服役，执行免役法的官吏向百姓勒索超过规定的钱财，因此成为百姓的灾难。司马光当宰相时，只看到了免役法的弊病，而没有注意到它有利的一面，打算回复差役法，在选派差役和设置相应的机构时，苏轼被选中了。苏轼对司马光说：“差役法和免役法各有利弊。免役法的害处在于聚敛民财，百姓十室九空，聚敛在上面而使下面的百姓遭受饥荒。差役法的害处，在于百姓经常为官府服役，不能集中力量务农，而官差又往往借此机会勒索百姓。这两者的危害大致相等。”司马光在中央的时间很长，但却缺乏基层经验，听苏轼这么一说不由问道：“你看应该怎么办？”苏轼回答说：“法令制度连续相承就会成功，事情逐渐变化百姓就不会惊慌。夏商周三代的时候，兵农合一，到了秦朝才分开。到唐朝的时候，对府兵进行了革新。从那时候起，百姓不知道当兵，当兵的也不知道务农（按现有的观点，就是职业完全剥离），农民出粮食布帛养活军队，军队出性命护卫农民，天下都感到很方便。现在的情况与此类似，你想要把免役法全部推倒而重行差役法，就好比取消正规军队而代之民兵，怕是不容易办到呢！”司马光有些恼怒，苏轼仗着两人之间交情深厚，批评他说：“从前你做谏官的时候，因与宰相韩琦在某些意见上不统一，你也要不管不顾地同他争辩到底，这件事你还曾跟我夸耀过。现在你自己做了宰相，难道就不允许我把话说完么？”司马光听了之后只好勉强笑笑。
　　 元祐二年（1087），苏轼升任翰林学士兼侍读。一天，高太皇太后（英宗赵曙的皇后）问苏轼：“你前年做的是什么官呀？”苏轼老实地回答：“常州团练副使。”高太皇太后又问：“你现在做的是什么官呀？”回答：“翰林学士。”“为什么升的这么快呀？”回答：“出于太皇太后和皇上的恩典。”高氏不同意，说：“根本不是那么一回事。”苏轼又说：“难道出于别的大臣的推荐？”高氏也说不是。苏轼以为有人说了自己坏话，赶紧表明态度：“我虽然常常行为不检，也有很多过失，但却从来不敢凭借不光彩的行为以求自己升官呀！”高氏这才亮出了底牌：“擢升你为翰林学士，这是先帝（神宗赵顼）的遗愿。先帝在世时，每逢读到你的文章，必然连称‘奇才’，只不过没来得及重用你就是了。”苏轼听后大受感动，不禁痛哭失声。
　　 六、自请外放
　　 苏轼在朝中依然经常评论政事，例如上书赶走了侮辱应考举人的巡捕内侍，渐渐地就被朝中执政大臣恼恨。苏轼恐怕不被他们宽容，就上奏自请外任，于是以龙图阁学士的身份知杭州。还没有走，前任宰相蔡确知安州时借郝处俊事作诗来讥讽太皇太后的情况被谏官揭发出来。大臣们讨论把蔡确迁到岭南安置。当时岭南还没有开发，地广人稀，环境艰苦，流放岭南是仅次于处死的刑罚。苏轼秘密上奏，在奏章中他是这样分析的：“朝廷如果过轻处罚蔡确的罪行，那么对于皇帝以孝治国是不够的（言外之意是皇帝无法树立威信）；如果从重处罚蔡确，那么对于太皇太后的仁政不免损害。我认为应该是皇帝降旨设置诏谕将蔡确治罪，太皇太后降下亲笔诏令赦免他，那么两个方面都照顾到了。”这个主意看似周全，实际并不怎么高明。高滔滔年纪老迈，已没有多少日子可活，就算她现在能掌握局势可最终执政的仍然是哲宗。苏轼的主意明显是让皇帝唱白脸，高氏唱红脸，如果真执行了肯定无形中加深这两人的矛盾。哲宗虽然年幼，但很有自己的主见，不满高氏的大权独揽，后来一上台就又将高氏的政策全部推翻。高氏此时也注意到了哲宗的情绪变化，虽然很赞同苏轼的建议最终却没有采纳。苏轼出城的时候，皇帝采用对待前任执政大臣的礼节，赐给苏轼龙茶、银合，赏赐很厚。