華佗死了以後，曹操的頭痛病再犯的時候，就再也找不到像華佗那樣的醫生為他治療了，曹操身邊的人都很惋惜這件事情。可是曹操卻仍然不願意承認自己做錯了事情，他自嘲說：“華佗這個人根本就不願意治好我的病，就算他活著又有什麼用呢！”過了沒多久，曹操的小兒子曹衝得了重病，沒有人能夠醫治，這時候曹操才後悔，他說：“如果當初不殺華佗，倉舒（曹衝的字）就有救了，真的好後悔！”
這次他的頭痛病又犯了，加上他這次打退關羽之後，身心疲憊，走到洛陽的時候竟然沒有力氣再回鄴城，老年的曹操舊病複發，身心疲憊，加上長時間的征戰，身體根本不堪重負，所以才會一病不起，很快就去世了。
其實早在公元218年六月份的時候，曹操大概就已經預感到了自己將要不久於人世，特地頒布了一道《終令》，對自己的身後事做了一些安排，一就是不要厚葬，自己死後要埋葬在貧瘠的土地上，不準在上麵堆土，也不準植樹；二是要把自己的陵墓建造在鄴城西門豹祠堂的西麵高原上；三就是要求墓地要寬廣，能夠充分容納陪陵。
過了一年以後，曹操為自己準備了送終的四季衣服，分別放在了四個箱子裏麵，上麵標明了春夏秋冬四個季節，還留下一個遺囑。在遺囑中曹操提出，自己死之後金銀珠寶銅鐵之類的東西一概不能隨葬，要求薄葬。
公元220年五月，曹操得病之後，開始陸陸續續地又對自己的身後事作出了一些安排：首先簡單地回顧了自己一生的功過，覺得自己以法治軍是正確的，至於有時候發小脾氣，犯的大錯，則不值得效法。要求自己的繼承人和部下要實事求是地分析對待自己，不要事事都照著做，表現出了一種求實的精神，反映出曹操光明磊落、不文過飾非的一麵。
他還要求簡便辦理喪事，同時再次強調了要求薄葬，要求死的時候穿什麼衣服，入殮的時候就穿什麼樣的衣服；因為自己有頭痛病，經常戴頭巾，所以要求入殮的時候也要戴上頭巾；文武百官前來祭拜的，隻要求哭十五聲就行了，哭完之後就脫掉喪服，去工作；駐守各地的將領，都不要離開自己的駐地。
曹操這樣要求簡便辦理喪事，一是為了避免鋪張浪費，二是為了不影響百官的日常工作，防止出現局勢動蕩。看得出這是曹操在為大局著想，再次強調薄葬，除了有防止盜墓的考慮，其實還是為了減輕人民的負擔，以免造成不必要的浪費。
曹操還對自己的婢妾和自己擁有的歌舞藝人及自己的遺物作出了十分細致的安排，最為重要的一點就是要自己的各房妻妾要學習編織一些華麗的鞋子去賣，自己的遺物讓曹丕兄弟給分了。這一點十分重要，表明曹操是個有真性情的人，這麼高的地位，臨死之前居然念念不忘的是些兒女情長的事情。他有足夠的勇氣和長遠的眼光，才能讓自己的妻妾去做一些隻有平民百姓才會去做的事情，這正說明了他的真實。
不管怎麼說，曹操沒能戰勝歲月，就這樣一代巨星隕落了。他是那樣的光彩照人，以至於引起了太多人的嫉妒和詆毀。
曹操去世後，他生前冊立的太子曹丕在賈逵、司馬懿等人的輔佐下，順利繼承了魏王位，並且繼承了曹操的一切權力。
曹丕嚴格按照曹操生前的要求辦理喪事，喪事結束後曹丕開始通過手下的人逼迫漢獻帝禪位給自己。
同年十月，漢獻帝正式禪位給曹丕。於是曹丕在許都的南麵，建立高壇，宣布即皇帝位。改國號為魏，正式建立了魏國。然後尊奉曹嵩為太皇帝，曹操為武皇帝，廟號是太祖，尊自己的母親卞太後為皇太後。至此，曹操自己做周文王，讓自己的兒子做皇帝的心願終於實現。