蔡爱卿出生于1913年，湖南岳阳县人，出生于一个贫苦的农民家庭。七岁的时候，在亲戚的帮助下，蔡爱卿进入家乡当地的私塾读书，三年之后，蔡爱卿辍学回家，迫于生计，他成为地主家的一名长工，小小年纪就饱尝生活的艰辛。
童年的经历磨炼了蔡爱卿的坚强意志，为他以后走上革命道路奠定了基础。1930年，蔡爱卿加入了红军，成为红三军团的一员。参加红军之后，蔡爱卿善于学习，而且表现非常优秀，不久之后，他就成为红三军团的一名班长，后续又担任了排长、连长、营长等职务，随部参加了中央根据地的历次反“围剿”作战。
1934年10月，第五次反“围剿”失败后，蔡爱卿跟随中央红军的主力部队参加了长征。长征期间，在进攻遵义的战斗中，蔡爱卿带领队伍奋不顾身地夜袭敌军，为夺取遵义城立下汗马功劳，同时也保障了后续遵义会议的胜利召开。
外，在爬雪山、过草地的过程中，蔡爱卿也凭借顽强的意志取得胜利，1935年10月，他顺利到达陕北。到达陕北后，蔡爱卿继续参加了巩固与建设陕北根据地的战斗，并担任了红八军团参谋长一职。
抗日战争全面爆发后，在抗日统一战线的指导下，我党在山西组建了青年抗敌决死队，随着队伍的扩大，八路军总部便派出一批有军事经验的优秀干部进入抗敌决死队，其中就包括蔡爱卿。到达山西之后，他被任命为决死队一总队九中队的游击教官，不久后率部在平遥、祁县之间成功伏击了一支日本骑兵队，同时，这次胜利也极大鼓舞了战士们对日作战的信心。
在这之后，蔡爱卿又担任了太岳军区第一军分区副司令员等职务，率部参加了百团大战、正太、榆辽、沁源县等战役，多次粉碎日本侵略者的“扫荡”与“蚕食”计划，在极端困难的环境下，与日本侵略者进行了不屈不挠的斗争。
抗战胜利后，蔡爱卿担任了晋冀鲁豫野战军第四纵队十一旅副旅长、第九纵队二十五旅旅长、豫西军区第二军分区司令员，率部参加了上党战役等作战，歼灭敌人大量有生力量，为解放中原大地作出了重要的贡献。
新中国成立后，蔡爱卿担任了中南军区高炮师师长、华南军区防空司令部副司令员、中南军区防空部队副司令员等职务。1955年，中南军区改为广州军区，蔡爱卿改任广州军区防空军第二副司令员，也是这一年，他被授予少将军衔，成为开国少将。
授衔之后，蔡爱卿又被调到山西，担任了山西省军区副司令员，主要负责国防科研工作。期间，他参与了研制固体火箭的工作，并为此倾注了大量心血。不过，1959年庐山会议之后，蔡爱卿受到牵连，并受到不公正对待，但他不计较个人得失，始终对组织赤胆忠心。
在1966年开始的那段特殊历史时期中，蔡爱卿也受到冲击，身心受到极大的迫害，并被关押审查9年时间，直到1976年12月才被解除监禁。此时的蔡爱卿因为长期受迫害已经身患重病，因此，恢复自由后，他被送到长沙的医院治病休养。1978年，因为病情恶化，蔡爱卿因病去世，享年65岁。
