關於包拯的傳說中，還有一件“千古冤案”，那就是陳世美的案子，大家都知道薄情寡性的陳世美考取功名拋棄妻子的典故。
在戲文之中陳世美是個家境貧寒的儒生，在家一心係於“聖賢書”，隻望一日高中後可以光耀門楣。而他的妻子秦香蓮也十分理解，與陳世美二人相依為命，生活恩愛美滿。終於，陳世美感覺學有所成，決定赴京趕考，此時，秦香蓮已經懷了陳世美的骨肉。陳世美十年苦讀，終於一朝高中，受到公主的青睞而被仁宗皇帝招為了駙馬。陳世美竟接受了皇帝的“浩蕩隆恩”，而安居於開封，不再聯絡家中苦等的秦香蓮。
秦香蓮一人在家癡癡等候，為陳世美生下了一個兒子，隻想著等陳世美衣錦還鄉。可是，苦苦等候一年之後，仍然沒有陳世美的音訊，心憂丈夫的秦香蓮便帶著幼子上京尋夫。誰知見到的卻是安居於駙馬府中的陳世美，而陳世美卻堅決不予秦香蓮母子相認，將他們趕出了京城，還派了心腹韓琪追殺二人，以保全自己的富貴。韓琪追到了秦香蓮母子，得知了真相，實在不忍對二人下手，便自盡以全忠義。
陳世美見暗殺不行，便汙蔑秦香蓮為殺害韓琪的凶手，利用駙馬的身份使其未經審訊便鋃鐺入獄。最終，秦香蓮被判了個發配邊疆。
秦香蓮被押送的途中，遇到了路過的展昭。展昭聽見押送隊伍中有人喊冤，便下馬了解詳情。展昭對秦香蓮的遭遇深感同情，便帶著秦香蓮去見了包拯。包拯得知消息正苦苦找尋線索之時，陳世美卻又親自來到府衙說是要接母子二人回府相認。若是這樣，倒也算是圓滿。
可是，陳世美隻是心悸於包拯的鐵麵無私，假意接秦香蓮母子回府後，便以親生子的命運逼迫秦香蓮在休書之上簽字畫押。
展昭卻早早得了令奔赴陳世美的家鄉尋找人證，當地有一對祁家夫婦得知秦香蓮入京後的慘遇後便自願赴京做證。誰知在赴京的路上，祁大娘便遇到伏殺而死。展昭護送著幸免於難的祁大爺終於趕到了開封。包拯終於尋得了人證，確認了秦香蓮的冤情，便要將拋棄妻子的陳世美送上專鍘皇親國戚的“龍頭鍘”。公主和太後得知消息後都趕往法場求情，包拯卻堅決鍘了這“薄情郎”。
可曆史上的陳世美卻與戲文中的描寫相差甚遠。據說，《鍘美案》中陳世美的原型是清朝的一個官員。在戲文中，陳世美就曾自稱是“湖廣均州人氏”。而根據《湘州誌·進士篇》的記載：“順治十二年，乙未科史大成榜，陳年穀，官貴州思石道兼按察司副使布政司參政。”
《湖北曆史人物辭典》中又有記載：陳世美，乃清代官員。原名為年穀，又名叫熟美，為均州（即湖北均縣，現丹江口市）人，出身於仕官之家。清初之時曾遊學北京，於順治八年（1651）考取辛卯科進士。由於在河北某地擔任知縣政績卓著而得到康熙皇帝的賞識，被升為貴州分守思仁府兼石道按察使，兼布政使參政。
陳世美在貴州做官的時候，由於深得康熙皇帝的寵愛，便經常有曾經同鄉的同學過來投奔他，希望可以在陳世美的衙門中謀取個一官半職。起初，陳世美還多次接待，並勸告同學們刻苦攻讀以經過科舉而取得功名。後來，前來投奔的人越來越多，陳世美實在是疲於應付，便囑咐管家對這些人都一律謝絕。