唐宪宗元和十年（815年）正月， 因参与王叔文改革被贬到永州的柳宗元接到了朝廷的诏书，被召回京城。二月，跋涉了一个多月后，柳宗元回到了长安，一同被召回的还有他的好朋友刘禹锡。
但是，这番回京，他们并没能得到朝廷的重用。由于当权者的仇视，两人再次被贬：柳宗元被贬到柳州（今广西壮族自治区柳州市），刘禹锡被贬到播州（今贵州省遵义市）。
在唐代，这两个地方都是边远蛮荒之地，尤其是播州，瘴疠弥漫，野兽横行，贬谪到此的人往往是九死一生。柳宗元想到刘禹锡还有老母亲在堂，就向朝廷请求和刘禹锡交换贬谪地。
韩愈在《刘子厚墓志铭》里记载：“字厚（柳宗元）泣曰：‘播州非人所居，而梦得（刘禹锡）亲在堂，吾不忍梦得之穷，无词以白大人，且万无母子俱往理。’请于朝，将拜疏，愿以柳易播，虽重得罪死不恨。遇有以梦得事白上者，梦得于是改刺连州。”柳宗元冒死陈情，为了朋友，宁可自己去一个更荒凉偏远的地方。朝中也有人为刘禹锡求情，皇上开恩，刘禹锡被改谪连州（今广东省清远市）。
这年三月底，柳宗元从长安出发，六月才来到柳州。到任后，他首先想到的是一起被贬的几位政坛好友，就写下了这首《登柳州城楼寄漳汀封连四州》：
城上高楼接大荒，海天愁思正茫茫。
惊风乱飐芙蓉水，密雨斜侵薜荔墙。
岭树重遮千里目，江流曲似九回肠。
共来百越文身地，犹自音书滞一乡。
和柳宗元同时，韩泰、韩晔、陈谏、刘禹锡也分别出任漳州、汀州、封州、连州刺史。柳宗元到达柳州后，登上柳州城楼，面对满目异乡风物，不禁百感交集。这首诗里既有身世坎坷、世事莫测、仕途险恶的感叹，也包含着思念朋友却难以见面惆怅。
虽然柳州是蛮荒之地，柳宗元的心情也并不舒畅，但他不是一个自暴自弃的人，不会一味悲伤而无所事事。
在柳州，柳宗元担任的是刺史，不像以前在永州那样职位卑微，他觉得可以为当地的老百姓做一些事情。韩愈的《刘子厚墓志铭》里说：“子厚得柳州。既至，叹曰：‘是岂不足为政耶！’因其土俗，为设教禁，州人赖顺。”
边远地区同样是可以有所作为的。
柳宗元发布政令，改变了当地的一些落后的风俗。比如，当时的柳州有一个残酷的习俗，穷人卖儿卖女，如果不能赎回，就会永远沦为奴婢。柳宗元“革其乡法”，规定那些沦为奴婢的，仍可出钱赎回。他又规定，已经沦为奴婢的人，在为债主服役期间，按劳动时间折算工钱，等工钱抵完债后就可以恢复自由，回家和亲人团聚。这一制度受到了贫困百姓的欢迎，后来得以在岭南各州推行。
柳宗元把中原的先进文化带到了这个一直封闭落后的地区，改变了许多弊风陋俗。他亲手创办了很多学堂，并采取了许多方法鼓励乡民读书；他在这里推广医学，严令禁止江湖巫医骗钱害人。
过去的柳州，从来不敢打井。柳宗元来到后，连着打了好几口井，世世代代喝雨水和河水长大的柳州人，从此喝上了甘甜的井水。
柳州城外有着大片大片的荒地，柳宗元组织乡民，开荒垦地，种树种菜。《青琐高议》里说他：“后又教之植木，种禾，养鸡，畜鱼，皆有条法。民益富。”他特别重视植树造林，亲自参加了种树活动，他曾在《柳州城北隅种柑树》一诗里写道：“手种黄柑二百株，春来新叶遍城隅。”当地百姓也有民歌赞美他：“柳州柳刺史，种柳柳江边。柳色依然在，千株绿拂天。”
柳宗元勤政为民，得到了百姓的爱戴，但那种被贬蛮荒的孤独苦闷依然挥之不去。这充分地体现在他的诗歌里，比如这首《柳州二月榕叶落尽偶题》：
宦情羁思共凄凄，春半如秋意转迷。
山城过雨百花尽，榕叶满庭莺乱啼。
虽然是春天，但凄凄的“宦情羁思”，让他觉得“春半如秋”，一场春雨过后，百花凋零，落叶满地，内心的悲凉落寞可想而知。
再比如这首《与浩初上人同看山寄京华亲故》：
海畔尖山似剑铓，秋来处处割愁肠。
若为化得身千亿，散上峰头望故乡。
这首诗表现了深切的思乡之情，同时也满含着愤慨不平。前两句以剑喻山峰，“割”字照应“剑铓”，突出愁苦之深；后两句进一步产生奇特的幻想，期望化身千亿，就可以散上诸峰望故乡了。全诗融情入景，谪居的愁苦和望乡的悲哀都表达得真挚感人。
柳宗元贬到柳州时，他的堂弟柳宗直和柳宗一也随同前往。柳宗直到柳州后不久就病逝了，柳宗一在元和十一年（816年）离开柳州。在送宗一回去时，柳宗元感到这一次分别后，恐怕就再没有见面的机会了，写下了一首沉痛的《别舍弟宗一》：
零落残魂倍黯然，双垂别泪越江边。
一身去国六千里，万死投荒十二年。
桂岭瘴来云似墨，洞庭春尽水如天。
欲知此后相思梦，长在荆门郢树烟。
诗人历经长期的贬谪生活，自觉已是“零落残魂”，在这离别时刻，就更加黯然神伤。越江边上，兄弟二人双双落泪，依依不舍。诗人被贬谪到远离京城五、六千里的蛮荒之地已有十二年之久了，“万死”、“投荒”、“六千里”、“十二年”等词里，包藏着多少抑郁不平之气，怨愤凄厉之情。柳州山林瘴气弥漫，天空乌云密布，遥想兄弟所去之地，水阔天长，山川阻隔，以后恐怕很难见面了，别后的相思，只能寄托在梦里。
元和十四年（819年），宪宗大赦天下，在裴度的劝说下，皇上下诏召柳宗元回京。但诏书还没有到达，只有47岁的柳宗元就在柳州病逝了。
柳宗元在柳州只有短短四年，却得到了百姓的广泛好评，所以后人也称他为“柳柳州”。《唐才子传》记载：“宗元在柳，多惠政。及卒，百姓追慕，至祠祭享，血食至今。”在他死后，老百姓建了祠庙纪念他，直到今天，柳侯祠前的松柏依旧苍翠。
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