《穆天子传》是一部记录周穆王西巡史事的著作，书中详载周穆王在位五十五年率师南征北战的盛况，有日月可寻。名为传，实际上属于编年，其体例大致与后世的起居注同。所以，《隋书•经籍志》《新唐书•艺文志》都把它列入史部起居注门。关于《穆天子传》的真伪问题，几经争辩，仍是个不解之谜。
其实，《穆天子传》之所以能够面世，必定有学者认为其真。西晋年间，著作佐郎郭璞第一个替《穆天子传》作注，此风一开，不下十数家，大多据后世情状释三代山川部落，使读者能够更清楚地了解周穆王的戎马生涯。
据《穆天子传》的记载及注本的诠释，周穆王曾经西征犬戎于陇西，入河伯之邦并礼河于兰州一带，观昆仑丘、舂山于青海湖头，巡骨钎、重黎、巨蒐等部落于武威地区，会西王母于张掖南山，休猎于疏勒河、北山地区，涉流沙于居延海、巴丹吉林大漠，涉黄渡济，浪游太行、漳水、滹沱河、雁门山，进而驱驰于阴山、蒙古高原、塔里木盆地、葱岭、中亚，共计行程十九万里（周里比今里小），其内容极为丰富。
西晋初的荀勖在《穆天子传目录》中写道:“古文《穆天子传》者，太康二年汲郡县民不准（人名）盗古冢所得书也，皆竹简素编。以臣勖前所考定古尺，度其简长二尺四寸，以墨书，—简四十字。”
王隐修《晋书》于东晋元帝大兴初年，在《束晳传》中提到此《穆天子传》，也云：“汲冢竹书大凡七十五卷。……有《周王游行》五卷，说周穆王游行天下事，今谓《穆天子传》。”由此看来，《穆天子传》原名为《周王游行》，民间有传本，似乎可避伪书之嫌了。
然而，历代许多学者对于《穆天子传》记载周穆王的远游行程抱怀疑态度，对《穆天子传》的可靠性提出质疑。清代学者姚际恒是力主《穆天子传》为伪书的代表。经过考证，他认为《穆天子传》源出《左传》《史记》，多用《山海经》语，体例则类似起居注，应当是汉朝以后好事者的伪作。
一些疑古派文献学者，则进一步断定其为晋人的伪造。法国学者沙畹，甚至以为“穆天子”并非指周穆王，而是指秦穆公，故《穆天子传》与《山海经》一样，属于荒诞之书，毫无史料价值。
可是，这桩公案并没有了结。今有学者常征旧题新作，意欲推倒《穆天子传》为伪书的成说。原来，常征曾读过洪颐煊氏校注本《穆天子传X竟发现书中所记山川村落都可一一考出。又与《水经注》对照，有郦道元据《穆天子传》注释有关山川的明显痕迹。
惊讶之余，他用力研究，逐条加以排比训释，终于在1977年完成《穆天子传新注》一书，力证其书不伪，并且明确指出，“《穆天子传》者，西晋所出汲冢周书也，非晋人伪造，非汉人伪文，亦非战国时人作”，而是“身随周穆王征巡四海的周史官作的先秦古籍之一”。
关于《穆天子传》真伪问题的讨论，经历了真一伪一真的过程。然而，仍然不能认为争论已经结束了。
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