Sau khi đỗ tiến sĩ (1442), Ngô Sĩ Liên từng giữ các chức Đô ngự sử dưới
triều Lê Nhân Tông, Lễ bộ Hữu thị lang, Triều liệt đại phu kiêm Quốc tử
giám Tư nghiệp, kiêm Quốc sử quán tu soạn dưới triều Lê Thánh Tông.
Chính trong thời gian làm ở Quốc sử quán, ông đã vâng lệnh vua Lê Thánh
Tông biên soạn bộ Đại Việt sử ký toàn thư, bộ sách gắn liền với tên tuổi và
sự nghiệp của ông. Là người đi sau, đương nhiên ông kế thừa công trình của
người đi trước. Trong bài Tựa sách Đại Việt sử ký toàn thư, viết sau khi hoàn
thành (tiết Đông Chí năm Kỉ Hợi, 1479), ông tự nhận là đã "lấy hai bộ sách
tiên hiền ra, hiệu chính biên soạn lại". Hai bộ sách của tiên hiền nói đây là
bộ Đại Việt sử ký của Lê Văn Hưu mà ông tôn là bậc "đại thủ bút đời Trần",
và Đại Việt sử ký tục biên của Phan Phu Tiên mà ông gọi là "bậc cố lão của
thánh triều ta". Cách hiệu chính biên soạn lại của ông là, "có chỗ nào quên
sót thì bổ sung thêm, lệ nào chưa thỏa đáng thì cải chính lại, văn có chỗ nào
chưa ổn thì đổi đi, thỉnh thoảng gặp những việc thiện ác có thể khuyên răn
được thì góp thêm ý kiến quê mùa ở sau".
Với tất cả sự khiêm tốn, Ngô Sĩ Liên chỉ nhận về phần mình có thế. Thực
ra, đóng góp của ông cho bộ chính sử đầu tiên của nước ta là vô cùng to lớn,
vói những dấu ấn hết sức quan trọng. Trước hết, chính Ngô Sĩ Liên là người
định tên cho bộ sách - Đại Việt sử ký toàn thư. Đồng thời, ông cũng là người
đầu tiên phân chia bộ sách thành hai phần - Ngoại kỉ và Bản kỉ, mà ranh giới
giữa hai phần là mốc thời gian nước ta giành được nền độc lập tự chủ hoàn
toàn (nhà Ngô hay nhà Đinh, tùy theo quan niệm của mỗi thời). Mặt khác,
ông cũng viết thêm lịch sử nước ta từ họ Hồng Bàng cho đến hết đời An