熹平四年（175年），马日磾与光禄大夫
杨赐、五官中郎将
堂溪典、议郎蔡邕、
张驯、
韩说、
太史令单飏等人上奏，指出经学典籍传习久远，讹谬的情况日趋严重，请求正订《六经》的文字。
汉灵帝同意他们的建议，遂命杨赐等进行校勘，并将校正过的经籍刻于石碑，立在太学之外，作为经籍正本（即著名的《
熹平石经》）。
光和元年（178年）七月，
汉灵帝因此前频频发生灾异，下诏召马日磾与议郎蔡邕、张华以及光禄大夫
杨赐、议郎、太史令单飏至金商门，入崇德殿，让
中常侍曹节、
王甫问他们关于灾异及消除变故所应当采取的办法。
初平三年（192年），司徒
王允与
吕布等杀死
董卓，
蔡邕因董卓被杀而叹息，惹怒王允将他收捕下
廷尉，士大夫大多都尝试拯救但不果，马日磾听说后急忙前往对王允说：“
伯喈是旷世的奇才，清楚很多汉朝的事，应当让他续写解决后边的历史，让它成为一代重要的典籍。而且他忠诚孝顺的名声一向显著，获罪也没有缘由，杀了他岂不是会丧失威望吗？”王允说：“过去
汉武帝不杀
司马迁，让他写出毁谤的书，流传于后世。现今国家中途衰落，政权不稳固，不能让奸邪谄媚的臣子在幼主旁边写文章。这既不能增益圣上的仁德，又令我们蒙受毁谤议论。”马日磾离去后告诉别人说：“王允大概不能长久于世吧。有道德的人，是国家的纲纪；写作，是国家的典籍。废弃了纲纪与典籍，难道还能长久吗！”蔡邕便死在狱中。
初平三年（192年），原
董卓部将
李傕等人攻陷长安，杀死主政的王允并把持朝政。李傕于同年七月庚子日任命马日磾为太傅、
录尚书事。
八月，李傕遣马日磾抚慰天下，以太仆
赵岐为副，二人持节安抚关东（
函谷关以东），以向关东诸侯示好。马日磾到洛阳后，上表请赵岐另外出使宣扬国命。马日磾自己顺道到寿春拜授
袁术左将军、阳翟侯的官爵。（另一说马日磾和赵岐一同到了寿春。）
马日磾到
寿春后，曾举荐、征辟
朱治、
孙策、
华歆等人为官。马日磾多次有求于
袁术，袁术便轻侮他，借故问他取
符节观看，趁机抢夺不还，并强迫他辟命自己军中将士十多人，马日磾对袁术说：“你先世诸公征辟掾属怎么做？你要催我征辟，难道认为公府的掾属可以靠劫迫得到吗？”马日磾不能索回符节，于是要求离去，但又被袁术阻止，更试图强逼马日磾任其军师。马日磾因为他被强抢符节而感到屈辱，于兴平元年（194年）在寿春忧愤
呕血而死。
建安二年（197年），马日磾遗体被送回
许都，朝廷想加以礼葬，
少府孔融议论说：“马日磾凭上公的尊贵身份，持天子的髦节，奉命处理地方事务，安宁东夏，竟然取媚奸臣，被他所指使，所上章表署名补用，马日磾都是第一个。依附下级，欺骗朝廷，奸诈事君。从前国佐敌晋军，不为其折服，宜僚当着白晃晃的刀而面不改色。朝廷大臣难道可以受威胁为借口吗？而且袁术越级叛逆，不是一朝一夕的事，与日磾随从，周旋历年。《
汉律》规定：与罪人往来三天以上，都应该知道他的情况。《
春秋》说：鲁
叔孙得臣死后，因为没有公开东门襄仲谋逆的罪状，就没有书写他的死期。郑人讨伐幽公，因为
子家曾经弑君，众人就将子家的棺材砍薄。陛下可怜旧臣，不忍追究定罪，已经很宽大了，不应该再加礼。”朝廷采纳他的意见。
当时，
金尚的遗体与马日磾的遗体一同被送回许都。金尚生前不屈袁术，欲图逃归朝廷而被袁术所害。朝廷赞扬他的忠义，下令百官祭吊，并拜他的儿子为郎中。而马日磾并未得到如此待遇。
孔融：“日磾以上公之尊，秉髦节之使，衔命直指，宁辑东夏，而曲媚奸臣，为所牵率，章表署用，辄使首名，附下罔上，奸以事君。”
《三辅决录注》：“少传融业，以才学进。与杨彪、卢植、蔡邕等典校中书，
历位九卿，遂登台辅。”
王夫之《
读通鉴论》：“马日磾、赵岐之和解关东也谁遣之？于时
李傕、郭氾引兵向阙，
种拂战死，天子步出宣平门，
王允、
宋翼、王弘骈死阙下，宫门之外皆仇敌也，而暇念及于袁、刘、公孙不辑于千里之外邪？故知非
献帝遣之，傕、氾遣之也......呜呼！日磾、岐为汉之大臣，而受贼之羁络以听其颐指，其顽鄙而不知耻，亦至是哉......夫与贼同立于朝，所难者不能自拔耳。二子者，幸而得衔命以出，是
温峤假手以图王敦之机会也。绍、术、瓒、表虽怀异志，而
朱儁、
曹操、
刘虞、
孙策，夫岂不可激厉入援以解天子之困厄。而命之曰和解，则以和解毕事，曾不知有问及中朝者，二子将何辞以答也？故遣日磾、岐者，傕、氾也；奔走于诸将之间，靦颜以嚅嗫者，为傕、氾效也；为天下贱，不亦宜乎！”
小说《
三国演义》中马日磾也有登场。
袁绍、
公孙瓒大战时，
董卓派太傅马日磾、太仆赵岐赍诏前去劝二人和解。二人答应讲和后，马日磾、赵岐回京复命。