本书前已说过，司马迁在奉使巴蜀以南安抚百姓后，又千里迢迢兼程赶回来扈从武帝封禅，途经洛阳时，与临死前的父亲诀别。因皇命在身，来不及料理父亲的后事，就赶到泰山向武帝汇报出使西南的情况。
司马迁上泰山后，得以参加封禅典礼，看到种种祭祀活动，对其中的寻仙的迷信活动很反感。后来他将自己的感想写在《封禅书》中。
此后司马迁多次扈从武帝在全国各地巡游，参与祭祀山川百神的活动，这对于撰写《史记》，甚有好处。
有作为的人总在不停息地运作，汉武帝一生都在巡游。七十一岁那年，就累死在盩厔行宫（在长安西）中。他在位五十四年，巡游至少三十四次。以元鼎三年（公元前114年）为分界线，前二十七年，武帝集中全部精力打击匈奴，即使有三四次巡游，也是近距离的走动。元鼎四年（公元前113年）以后二十七年中，可能巡游了二十八次，平均每年一次。
武帝后期的出巡，规模浩大，历时长久。半年以上的巡幸就有六次之多。第一次，元封元年（公元前110年），为了封禅泰山，迂回历经北部边境，向匈奴示威，从正月走到六月，历时半年。第二次，元封二年（公元前109年）向东巡幸，封禅泰山，亲临黄河决口处，指挥瓠子口塞河工程，从冬十月走到夏六月，历时九个月。第三次，元封四年（公元前107年），祭祀后土，巡视北方边境，从冬十月走到春二月，历时五个月。第四次，元封五年（公元前106年），向南巡视大江，向北瞻仰泰山，从冬十月走到夏四月，历时七个月。第五次，太初三年（公元前102年），向东封禅泰山。第六次，征和四年（公元前89年），向东封禅泰山，这两次都历时半年。
粗略算一下，汉武帝上泰山封禅至少有八次，亲临东海寻仙至少有九次，巡幸黄河以东祭祀后土大约有七次，巡幸雍地（今陕西凤翔县南），祭祀五畤（也就是青、黄、赤、白、黑五帝）大约有六次。汉武帝所有这些巡幸，司马迁大都参与，只有两次除外。
他没有参与的两次是：元封元年（公元前110年）十月，汉武帝率十八骑北出长城威震匈奴，此时司马迁奉使抚慰西南夷地区，未能从巡；天汉三年（公元前98年），汉武帝巡幸东海，此时司马迁下狱受腐刑，也未能从巡。
如果从元狩五年司马迁出仕为郎中算起，到征和四年汉武帝最后一次封禅泰山为止，那么，他前后扈从武帝三十六年，时当公元前118年至公元前89年，至少从巡二十六次。
他在武帝身边三十六年，这占了他一生大半时间，他和武帝之间虽然只是严肃的君臣关系，但作为武帝的心腹，可以参与机密，司马迁因此了解汉武帝的隐私和心理活动。这些宝贵的生活经历，是司马迁写作《今上本纪》（这一篇文献被武帝删去，未流传后世）和《封禅书》的基础。
司马迁在扈从巡视中，留心察看历史遗迹，用以印证历史记载。各次巡视经过的关中、关东、齐鲁、河南、河北等地区，正是中华民族传统文化的中心，这对于司马迁搜集汉武帝以前的三千年历史的遗迹和轶闻，无疑有重大的作用。
天汉三年，司马迁不幸遭李陵祸而受腐刑。他与汉武帝之间的亲密关系从此破裂了。汉武帝惜其才，赦司马迁出狱为中书令，但司马迁认为这是痛不欲生的奇耻大辱。司马迁与汉武帝从君臣相知而走向君臣相怨。此后司马迁将他的歌颂帝王的笔触转向讥刺帝王。
