公元208年，曹操召名医华佗做他的私人医生，为其治疗“头风眩”之症。华佗用针灸为他止痛，却始终找不到根治之法。不久，华佗不愿再做私人医生，曹操一怒之下，将其处死。从此，他的“头风眩”再也无人能治。 
　　公元218年，刘备率军进攻曹操占据的陕西重镇汉中。63岁的曹操担心汉中失守，于是拖着病体，亲自出征。然而，两军相持了一个多月，曹操始终无法取胜。最后，他意识到自己并无取胜的把握，于是在公元219年秋放弃了汉中。刘备大军随即进驻。曹操亲自指挥的最后一场大战，就这样黯然落幕了。
　　此时，曹操的“头风眩”已十分严重。据现代医学专家考证，此病即偏头痛。由于曹操事务繁多，“思虑过甚”，加剧了病情。他自知命不长久，开始考虑后事。
　　苦心挑选接班人
　　据《三国志-武文世王公传》记载，曹操一生娶了14位夫人，生有25个儿子。长子曹昂战死沙场时，曹操正值壮年，并没有认真考虑过继承人问题。后来，他立卞夫人为正室。卞夫人生有四子：曹丕、曹彰、曹植、曹熊。曹丕成为嫡长子。
　　据文献记载，曹操有意识地考虑继承人问题，是在公元208年。那时，身居丞相的他已将北方平定。但他那时已54岁，渐入老境，且时时受到病痛的折磨。因此，他想把统一中国的重任，托付给一个有才能的继承者。曹操最先看中的是曹冲。曹冲机智、仁爱，常能纠正父亲“军国多事，用刑严重”带来的弊病。但不幸的是，曹冲早亡。曹丕后来常说：“若使仓舒（曹冲的字号）在，我亦无天下。”
    曹冲死后，诸多儿子当中，只有曹植的才情真正打动了曹操。但是，曹丕长期以嫡长子身份参政，与世族交结，已形成一股相当庞大的势力。这引起了曹操的不快。他担心，曹丕将来受制于世族，从而改变他的治国之道。于是，曹操特地为曹植聘请了一批谋士，希望曹植能与曹丕相抗衡。 
　　然而，曹操的这一做法遭到了世族的强烈反对。他的心腹谋臣贾诩也劝他改变主意。公元217年，曹操无奈地“放弃”了爱子曹植，正式确定曹丕的继承人地位。
　　随后，曹操进行了严密的政治安排。他限制其他儿子的权势，尤其是曹植，先后处死了曹植的妻子和亲信杨修，以此稳固曹丕的地位。但在弥留之际，他又打算改变主意。据《三国志?任城王彰传》记载，公元220年，曹操在洛阳病重，急召当时驻守长安、诸子中最有武略的曹彰回来。据推测，他是想让曹彰辅助曹植，一文一武，继承他的事业。但是，曹彰还未赶到洛阳，曹操就已撒手人寰。随即，在世族重臣的操纵下，曹丕迅速继任魏王。