建安二十四年219年），曹操親率大軍從漢中撤往長安。
劉備大將關羽趁著襄、樊兵力空虛之際，從荊州向他的東南防線襄、樊一帶發動了進攻。
曹操聞知，立刻派大將於禁率兵往救樊城。
八月，漢水流域因為天降暴雨而發生了“漢水溢流，害民人”的自然災害。
關羽趁機乘大船進攻，擒于禁，斬龐德，乘勢進軍，將樊城圍住。
彼時，樊城曹軍只有數千人，城池被水淹沒，水面離城樓僅有數尺。
曹仁率軍死守，曹操又派徐晃領兵去救樊城。
九月，相國西曹掾魏諷謀襲鄴城，事洩被殺，相國鍾繇也受牽連被免官。
十月，曹操從關中趕到洛陽，親自指揮救援樊城。
孫權因關羽處其上游，不願意讓關羽勢力發展，且他早有攻取荊州之心。
於是，聯結曹操，準備以大將呂蒙偷襲荊州要地江陵。
曹操接到書信後，將這一訊息通知曹仁，命他繼續堅守。
自己進至摩陂，臨近指揮，又派兵十二營增援徐晃，命他反擊關羽。
經過惡戰，關羽敗走。
不久，呂蒙偷襲江陵得手。
關羽撤往益州，途中為孫權軍擒殺，孫權將關羽的首級送到洛陽。
至此，襄樊戰役結束。
曹操在孫權擒殺關羽、取得荊州後，表孫權為驃騎將軍、荊州牧。
孫權遣使入貢，向曹操稱臣，並勸曹操取代漢朝自稱大魏皇帝。
曹操將孫權來書遍示內外群臣，說：“這個小兒想把我放在爐火上烤嘛！”
曹操手下群臣乘機向曹操勸進。
曹操說：“如果天命在我，我做周文王足矣。”
建安二十五年220年）正月，曹操還軍洛陽。
同月庚子日3月15日），病逝在洛陽，終年六十六歲，諡號為武王。
他臨死前留下《遺令》，根據曹操的遺囑，他於二月丁卯日4月11日）被安葬於鄴城西郊的高陵。