华佗回到家里，托人给曹操捎了一封信，说他妻子病得厉害，一时回不了许都。曹操一再催促，华佗还是拖着不去；
曹操又命令郡县官吏去催，也碰了软钉子。
这一来可惹恼了曹操。曹操派个使者到谯县去调查。并告诉使者，如果调查下来，华佗妻子确实有病，就送他四十斛（斛，音ｈú，古代以十斗为一斛）小豆，听任华佗推迟假期；要是华佗谎言搪塞，就把华佗抓来。
调查结果，华佗被抓走了。
曹操把华佗抓到许都，他认为华佗故意违抗他的命令，是大逆不道的行为，下令把华佗处死。
谋士荀彧认为这个处刑太重了，劝曹操说：“华佗医术高明，他一死，牵涉到许多人的生命，希望丞相从宽发落。”
曹操本来也是个爱惜人才的人，自从他打败了袁绍后，有点骄傲起来；再说，他正在气头上，哪肯听荀彧的劝阻，气呼呼地说：“哼，我不怕天下就没有像他那样的医生。”说完，就派人把华佗杀了。
华佗被捕离开家乡的时候，随身还带着一部医书，这是他根据多少年来积累的经验写成的。他本来没想到得罪曹操竟招来杀身大祸。他觉得自己遭到罪没法挽回，可是让这部书湮没太可惜。临刑前一天，他把狱吏请来，对他说：“请您把这部书好好保存，将来可以靠它救病人。”
那狱吏胆小，怕接了华佗手里这部书，将来曹操追究起来，自己受到牵连，说什么也不肯保管。
华佗十分失望，他叹了口气，向狱吏要了火种，在监狱里把宝贵的医书一把火烧毁了。
打从华佗死后，曹操发头风病，就再没有找到合适的医生给他治疗。但是曹操并不肯承认自己做错了事，说：“华佗这小子是有心不肯根治我的病，即使我不杀他，也不见得会治好我的病。”直到他的小儿子仓舒死了，他才懊丧万分。
华佗死后，他的几个学生继承他的事业，继续为百姓治病。可惜记下华佗的经验的那部医书竟失传了。