在周泰受重伤时，华佗医好他，所以后来有人向曹操推荐华佗时就说：“江东医周泰者乎?”原来曹操早年得了一种头风病，中年以后，日益严重，每发，心乱目眩，头痛难忍。诸医施治，疗效甚微。
华佗应召前来诊视后，在曹操胸椎部的鬲俞穴进针，片刻便脑清目明，疼痛立止，曹操十分高兴。但华佗却如实相告：“您的病，乃脑部痼疾，近期难于根除，须长期攻治，逐步缓解，以求延长寿命。”曹操听后，以为华佗故弄玄虚，因而心中不悦，只是未形于色。
后华佗借口妻子病重离开了曹操，曹操屡次催他回来他都不肯，最后曹操一怒之下把他给杀了。 曹操为何要杀掉华佗呢?难道只是因为如此吗?在《三国演义》第七十八回中，罗贯中详细地描写了曹操杀华佗的经过：
曹操为造建始殿，亲自挥剑砍伐跃龙祠前的梨树，得罪了梨树之神，当晚做了个噩梦，惊醒之后便得了头痛顽症，遍求良医，均不见效。后来，华歆向曹操举荐了华佗，曹操立马差人星夜将华佗请来为他看病。华佗认为曹操头痛是因中风引起的，病根在脑袋中，不是服点汤药就能治好的，需要先饮“麻肺汤”(按：也就是人们所熟知的“麻沸散”，是华佗发明的一种麻醉剂，然后用利斧砍开脑袋，取出“风涎”，才可能去掉病根。
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于是，华佗便以收到家书，想回家小住几天为借口，请假回家，到家后又托辞妻子有病，一直不回，对曹操进行再度要挟。曹操依照汉律，以“欺骗罪”和“不从征召罪”判处华佗死刑，华佗服罪伏诛。
据《三国志》记载，华佗回家后，曹操曾经多次写信催他回来，还曾命令郡县官员将华佗遣送回来，但是华佗还是不肯回来。曹操大怒，派人前去查看，如果华佗的妻子果真病了，就赐给四十斛小豆，并放宽期限，如果华佗说谎，就拘捕押送他回来。于是华佗就被交付许县监狱，审讯后本人认罪，荀彧替华佗向曹操求情，曹操不理，将华佗给处死了。