宋神宗即位以后，司馬光又把編好的一部分獻給宋神宗。

　　宋神宗并不信司馬光的政治主張，但是對司馬光編書卻十分支持。他把自己年輕時候收藏的二千四百卷書都送給司馬光，要他好好完成這部著作。還親自為這本書起了個書名，叫《資治通鑒》（“資治”就是能幫助皇帝治理天下的意思）。

　　司馬光罷官回到洛陽之后，就專心寫《資治通鑒》，一共花了十九年時間，才把這部著作完成。這部書按歷史年代編寫，從戰國時期公元前４０３年到五代時期公元９５９年，記載了一千三百六十二年的歷史。

　　為了寫這一部巨大篇幅的著作，司馬光和他的助手們收集和整理了大量資料，除了采用歷代的正史之外，還參看各種歷史著作三百多種。據說，這部書寫成的時候，原稿足足堆放了兩間屋子。由于它的材料豐富、剪裁恰當和考證嚴格，加上文字精練生動，所以成為我國史學史上最有價值的著作之一。它對于后來的人研究歷史，提供了比較完備的資料。

　　在整整十九年時間里，司馬光把全部精力放在這部著作上面，每天工作到深夜。到《資治通鑒》完成的時候，他的身體已經十分衰弱，眼睛昏花，牙齒大多脫落了。由于他在史學方面作出了貢獻，他被認為我國歷史上著名的史學家。

　　司馬光在洛陽寫了十多年書，但是因為他反對新法出了名，一些保守的官員都很記掛他。他雖然口口聲聲說不談政治，但是許多人還把他當作“真宰相”看待，連普通百姓也知道洛陽住著一個司馬相公。

　　高太后臨朝執政，把司馬光召回朝廷，司馬光已經是又老又病了。但是，他反對王安石新法卻絲毫不肯放松。他一當上宰相，第一件大事就是廢除新法。有人勸阻他說，神宗剛剛去世，馬上把他的政治措施改掉，總不大好吧！司馬光氣呼呼地說：“先皇帝立的法度，好的自然不要去改動，像王安石搞的那一套，卻是害民的事，為什么不能改？再說，現在高太后執政，高太后是神宗的母親，做母親的改動兒子的主張，有什么不可以？”

　　就這樣，他不顧許多官員的反對，到了第二年（公元１０８６年），就把王安石建立的新法一古腦兒廢除了。王安石聽到這個消息，當然十分生氣，不久就郁郁不樂地死去。而司馬光的病也越來越重，在同年九月咽了氣。