刘宋初年，地方官吏的任期仍承袭在晋时期六年一任的制度。大约在永嘉十五年（公元438年），范晔离开宣城，调任为长沙王镇军长史，并领衔为宁朔将军。

　　次年，范晔的嫡母在宜都去世。那时，其兄范暠在宜都担任太守。父亲去世后，嫡母一直随暠在官。按照礼教的规定，范晔应该即刻启程奔丧。但他对嫡母素无感情，故迟迟不肯上路，被迫动身后，又携带妻小自随。范晔一系列的违礼行为，受到了御史中丞的弹劾。宋文帝比较欣赏范晔的才能，没有将他治罪。

　　此后，从元嘉十七年（公元440年）到二十一年，五年多的时间里，范晔的仕途一直比较顺利。他先后担任过始兴王后军长史，并领南下邳太守。始兴王由豫州调至建康（今南京）为扬州刺史，范晔随行入京。不久，他升任为统领一部分禁军的左卫将军和职务相当于尚书令的太子詹事。 范晔具有多方面的才能，除学识渊博，善于为文外，还精通音乐，长于书法。但范晔为人傲岸不羁，不肯迎合最高统治者。他的琵琶弹得很好，并能创作新曲。宋文帝很想听听，屡次加以暗示，范晔假装糊涂，始终不肯为皇帝弹奏。在一次宴会上，宋文帝直接向范晔请求说：“我想唱一首歌，你可以伴奏吗？”话说得这份上，范晔只得奉旨弹奏。待宋文帝一唱完，他立即停止了演奏，竟不肯多弹一曲。 担任朝廷要职的官吏庾炳之、何尚之、徐湛之、沈演之等人都嫉妒他的才能，不愿意范晔得到皇帝的宠信。范晔虽然不巴结皇帝，对同僚却以诚相待。当时，沈演之为右卫将军，与范晔对掌禁旅，同参机密。每次朝见皇帝时，范晔若先到，必等沈演之到来一起进去。而同僚从来对他不怀好意，想尽办法排挤、打击甚至陷害他。像沈演之入朝向来没有等范晔的习惯。不久，范晔识破了同僚们的阴贼险恶，写了一篇《和香方》，对他们进行讥讪。根据同僚的特点，他把他们有的比作是“多忌”的麝香、“昏钝”的“枣膏”；有的比作是“虚燥”的“灵藿”、“粘湿”的“詹唐”等等，而范晔则以“沈实易和”自喻。《和香方》一出，为同僚所不容。在充满陷阱的官场上，范晔不懂得保护自己，终于引出了杀身大祸。 彭城王刘义康长期执政，威权日重，受到宋文帝的猜忌。随着时间的推移，兄弟之间的矛盾越演越烈。元嘉十七年（公元440年），宋文帝以“合党连群，阴谋潜计”的罪名诛杀、流徙刘义康的亲信刘湛、刘斌等十余人，并解除了刘义康的宰辅职务，将他贬至豫章（今江西南昌）任江州刺史。刘义康到豫章后，不甘心失败，遂加紧活动准备夺权。

　　元嘉二十一年（公元444年），刘义康的几位心腹筹划政变。由于范晔掌握禁军，有盛名，又多年在刘义康的部下为官，所以在网罗党羽时候，成了他们注意的对象。他们通过各种方法拉拢范晔，刘义康也因宣城之贬向他频致歉意。最初，范晔不同意参与，对方用朝廷拒绝联姻一事相激。考虑到自己的处境，范晔终于参加进来。他们商定次年九月起事，刘义康的党羽孔熙先兄弟俩事先写好檄文，并要范晔以刘义康的名义起草政变宣言。由于种种原因，政变未能如期举行。这年十一月，刘义康的一个党徒徐湛之向宋文帝告密，并声称范晔是政变的主谋。于是，范晔被捕，于元嘉二十二年十二月（公元445年1月）惨遭杀害，时年四十八岁。范晔在临刑前，仍然坚持自己的无神论主张，对那些相信佛教并对他投石下井的同僚进行了不妥协的抗争。他说：“天下决无佛鬼。若有灵，自当相报。” 狱中，范晔写了一篇《与诸甥侄书》，总结了他对文学、史学、音乐、书法的研究心得。在即将告别人世之际，他希望将来能有个知音，理解《后汉书》的价值。他对花费毕生心血写成的史学著作十分自负，认为它们“精意深旨”，是从古至今没有过的“体大而思精”的作品，其中诸序与论赞，更是“天下之奇作”，和班固的《汉书》相比，毫无愧感。他说，世人多贵古贱今，所以他才“称情狂言”，以期引起人们对《后汉书》的重视。范晔的自夸虽然有些过分，但他的著作也确实有超人之处。刘昭说：“范晔后汉，诚跨众氏”（《后汉书注补志序》），刘知几也说：“范晔博采众书，裁成汉典，观其所取，颇有奇工”（参见《史通》的《书事篇》和《补注篇》）。据《隋书·经籍志》记载，在范晔著书之前记述东汉一代历史的著作共有十部，八百余卷。然范书一出，诸家《后汉书》则日渐消沉，逐渐散佚。后来除晋人袁宏的《后汉纪》保存下来以外，其余都已不存。这说明范书杀青虽晚，却后来居上。 《后汉书》的纪传部分为唐高宗太子李贤所注。司马彪的志，注者是南朝梁人刘昭。刘昭的注原包括全部范书及司马志，李贤的注即是以此为基础，参照其他各书增删而成的。李贤以志非范书，故不注，刘注作为补阙才与李注一并流传下来了。清人注释《后汉书》的著作很多，其中以惠栋的《补注》为最好。后来王先谦采集众注合成《集解》一书，更为后学提供了极大的便利。 《后汉书》外，范晔的遗著尚有集十五卷，录一卷，《和香方》一卷，《杂香膏方》一卷，（俱见《隋书·经籍志》）。据《旧唐志》记载，范晔还著有《百官阶次》一卷。上述各书，今皆不存。今存者有《双鹤序》一篇，见《艺文类聚》卷90；《乐游应诏诗》一首，见《文选》卷2。

　　范晔被处决时，其子范蔼、范遥、范叔蒌同时遇害。后人中只有范蔼子范鲁连，因其母为公主之女，得全性命。其侄孙范缜、范云有名于齐、梁之世。范缜继承与完善了范晔的无神论的思想，范晔生前一直未能完成的无鬼论，则为范缜所著的神灭论——这部在中国思想发展史上划时代的唯物主义论文——填补了。