蔡愛卿出生于1913年，湖南岳陽縣人，出生于一個貧苦的農民家庭。七歲的時候，在親戚的幫助下，蔡愛卿進入家鄉當地的私塾讀書，三年之后，蔡愛卿輟學回家，迫于生計，他成為地主家的一名長工，小小年紀就飽嘗生活的艱辛。

童年的經歷磨煉了蔡愛卿的堅強意志，為他以后走上革命道路奠定了基礎。1930年，蔡愛卿加入了紅軍，成為紅三軍團的一員。參加紅軍之后，蔡愛卿善于學習，而且表現非常優秀，不久之后，他就成為紅三軍團的一名班長，后續又擔任了排長、連長、營長等職務，隨部參加了中央根據地的歷次反“圍剿”作戰。

1934年10月，第五次反“圍剿”失敗后，蔡愛卿跟隨中央紅軍的主力部隊參加了長征。長征期間，在進攻遵義的戰斗中，蔡愛卿帶領隊伍奮不顧身地夜襲敵軍，為奪取遵義城立下汗馬功勞，同時也保障了后續遵義會議的勝利召開。

外，在爬雪山、過草地的過程中，蔡愛卿也憑借頑強的意志取得勝利，1935年10月，他順利到達陜北。到達陜北后，蔡愛卿繼續參加了鞏固與建設陜北根據地的戰斗，并擔任了紅八軍團參謀長一職。

抗日戰爭全面爆發后，在抗日統一戰線的指導下，我黨在山西組建了青年抗敵決死隊，隨著隊伍的擴大，八路軍總部便派出一批有軍事經驗的優秀干部進入抗敵決死隊，其中就包括蔡愛卿。到達山西之后，他被任命為決死隊一總隊九中隊的游擊教官，不久后率部在平遙、祁縣之間成功伏擊了一支日本騎兵隊，同時，這次勝利也極大鼓舞了戰士們對日作戰的信心。

在這之后，蔡愛卿又擔任了太岳軍區第一軍分區副司令員等職務，率部參加了百團大戰、正太、榆遼、沁源縣等戰役，多次粉碎日本侵略者的“掃蕩”與“蠶食”計劃，在極端困難的環境下，與日本侵略者進行了不屈不撓的斗爭。

抗戰勝利后，蔡愛卿擔任了晉冀魯豫野戰軍第四縱隊十一旅副旅長、第九縱隊二十五旅旅長、豫西軍區第二軍分區司令員，率部參加了上黨戰役等作戰，殲滅敵人大量有生力量，為解放中原大地作出了重要的貢獻。

新中國成立后，蔡愛卿擔任了中南軍區高炮師師長、華南軍區防空司令部副司令員、中南軍區防空部隊副司令員等職務。1955年，中南軍區改為廣州軍區，蔡愛卿改任廣州軍區防空軍第二副司令員，也是這一年，他被授予少將軍銜，成為開國少將。

授銜之后，蔡愛卿又被調到山西，擔任了山西省軍區副司令員，主要負責國防科研工作。期間，他參與了研制固體火箭的工作，并為此傾注了大量心血。不過，1959年廬山會議之后，蔡愛卿受到牽連，并受到不公正對待，但他不計較個人得失，始終對組織赤膽忠心。

在1966年開始的那段特殊歷史時期中，蔡愛卿也受到沖擊，身心受到極大的迫害，并被關押審查9年時間，直到1976年12月才被解除監禁。此時的蔡愛卿因為長期受迫害已經身患重病，因此，恢復自由后，他被送到長沙的醫院治病休養。1978年，因為病情惡化，蔡愛卿因病去世，享年65歲。