Não tem resposta definitiva. Machado de Assis construiu a narrativa de forma ambígua, deixando apenas indícios e suspeitas narrados pelo próprio Bentinho, que é um narrador ciumento e pouco confiável... Não há nenhuma prova concreta da suposta traição, só a interpretação subjetiva dele.
Há uma substância na cena do livro que revela a infidelidade de Capitu. Nesse caso, trata-se da atitude patética da mulher em face do cadáver do amigo; isso confirma e esgota as dúvidas recentes do personagem. E essa tese vai se sustentar com a Fortuna Crítica das décadas de 1930 e 40, mesmo embora tenha havido muita discussão oposta sobre essa crueldade machadiana.
Naquela época, os principais críticos sabiam que Machado era um homem definitivamente pessimista; para ele (Machado), a vida era uma causa perdida, e Capitu é uma representação disso, e a mesma coisa ocorre por exemplo, com o Brás, graças a filosofia do alemão Schopenhauer.
Claro, as coisas não são claras, é implícito, pois ele não era adepto do explícito. Assim, a única maneira de fazer isso era imbuir esse pessimismo em uma narrativa ambígua, que começa com o idílio da infância com a infidelidade subentendida no final.
Se quiser, eu posso remendar os livros ou excertos de alguns críticos sobre isso.
A intenção do autor foi exatamente essa: Deixar essa dúvida no ar e gerar debates.
Na primeira vez em que li Dom Casmurro cheguei a conclusão de que Capitu foi infiel, mas após releituras, cheguei a conclusão de que as evidências apontadas na obra são inconclusivos, eu não tenho motivos pra acreditar e nem desacreditar se houve adultério por parte de Capitu.