建安二十四年（219）底，孫權用突然襲擊的辦法殺了關羽，奪取了荊州，聽到關羽死訊時，曹操身在摩陂。「陂」指的是大型的池塘，也就是水庫。摩陂位於今河南省郟縣東南，大體位置在許縣與南陽郡之間，曹操在此建立了臨時指揮部，指揮襄陽、樊城戰役。
建安二十四年（219）12月，徐晃率部回師宛縣，之後又前往摩陂向曹操匯報此戰情況，曹操親自迎出7里，又置酒大會為徐晃慶功，席間曹操親自為徐晃舉杯勸酒。曹操自己老了，像徐晃這樣能征善戰的猛將也慢慢老了。
不久，由居巢趕來增援的張遼所部也趕到，此時荊州戰事已經基本結束，曹操命張遼率部也趕到摩陂，張遼快到時曹操乘輦出營迎接。
還有一部分參加荊州會戰的人馬陸續趕到，摩陂一下子成了曹操的大軍營，曹操不停地出來到各營慰問，有很多新加入曹營的將士還從來沒有見過魏王，在曹操慰問的時候都爭著一睹他的風采，只有徐晃所部軍營整齊，將士原地不動，曹操讚歎道：「徐將軍有周亞夫的風範哪！」
那些跟隨曹操南征北戰多年的將士，此時再見到魏王時，發現他突然老了，行動已經開始遲緩，目光也不像先前那麼犀利有神，經過連續不斷的打擊和日夜操勞，他們的魏王已經徹底成了個老頭子。
過了年曹操就66歲了，在那個時代這已屬於高齡。經過幾次征戰和叛亂，曹操在南陽郡和南郡北部原來的勢力範圍已經變得滿目瘡痍，民生凋敝，很難在短時期內恢復生機，曹操想把這一帶的老百姓以及在漢水兩岸屯田的軍士遷到內地去。
司馬懿認為這樣做不妥：「荊楚地區向來局勢不穩，關羽剛剛戰敗，那些想作惡的人正在觀望，如果把那些一般的百姓全遷走，既傷了百姓的心，也使這一地區的局勢更難收拾，原來逃走現在想回來的人也不敢回來了。」
曹操認為有理，停止了遷移計劃，逃到外地的人陸續回來了不少。
殺了關羽，解了襄陽、樊城之圍，「首功」應該是孫權，曹操上表獻帝拜孫權為驃騎將軍，假節，兼任荊州牧，封南昌侯。之前孫權的軍職是車騎將軍，雖然也相當於全國武裝部隊副總司令，但地位略低於驃騎將軍。至於荊州牧，孫權自己曾表奏給了劉備，曹操現在以朝廷的名義正式明確為孫權，承認了孫權對荊州的佔有。
孫權對此很滿意，這一年荊州遭遇嚴重疫情，孫權下令免除荊州的租稅，假節的授權裡有沒有這項不得而知，算是孫權行使了一次特權吧。為了答謝朝廷和曹操，孫權派校尉梁寓帶著貢品前往許縣。梁寓的事跡不詳，只知道他字孔儒，是吳郡人，孫權派梁寓進貢，除了答謝還有觀察北方形勢的目的。
孫權同時下令釋放之前在皖城之戰中俘獲的朱光、董和等人。梁寓還捎來了孫權寫給曹操的一封信，信中孫權直接向曹操稱臣，認為這是上天的意思。孫權雖然得了荊州，但自知也惹了大禍，為了應對可以預見劉備發起的報復行動，他在曹操面前不得不把姿態再放低些。
曹操把孫權的信給大家看，笑著說：「這小子是想讓我坐到火爐上烤哇！」但是侍中陳群、尚書桓階等許多人都認為曹操應該接受：「漢祚已終，也不是今天才開始的。殿下功德巍巍，天下矚望，所以孫權都自願稱臣。此天人之應，異氣齊聲，殿下應該正大位，還有什麼可猶豫的呀？」夏侯惇等人也表達了類似的看法：「天下人都知道漢室壽命已盡，異代方起。自古以來，能除民害為百姓所歸的，即是天下的主人。殿下從戎30多年，功德著於黎庶，為天下所歸，應天順民，不要再猶豫了！」
可曹操意志卻很堅定，他對大家說：「如果上天真有此意，我也只願當周文王。」曹操一生多次提到周文王，看來他對周文王的功業及品德很景仰。周文王名叫姬昌，是商代貴族，他遵從先人之法，繼承祖先的業績，禮賢下士，日益強盛。當時殷紂王執政，殘虐無道，他害怕姬昌，把他囚禁起來，但是姬昌設法重獲自由，之後勵精圖治，發展自己的力量，為討伐商紂王做準備。後來姬昌死了，他的兒子姬發繼位，也就是周武王，最後完成了父親周文王討伐商紂的遺願。
曹操明確地告訴大家，他在世時不想稱帝，如果曹氏有代替劉氏承祚天下的那一天，也是在他兒孫輩手裡完成。曹操不願意稱帝，不是他覺得自己沒這個實力，也不是他沒有過這樣的想法，而是他覺得自己確實老了。他想把那件事留給子孫去做，這是他的真心話。
曹操在摩陂度過了他生命中最後一個新年，隨後下令回師鄴城，他沒有在許縣停留，可能還是不願意見到獻帝吧，不過他繞道去了洛陽。
建安二十五年（220）正月，魏王曹操一行抵達洛陽。
幾個月前，曹操從漢中率大軍回來時也在洛陽做過停留，他在這座城市生活過多年，20歲走上仕途也是從洛陽開始。多麼美好的歲月呀，雖然只是一個小小的洛陽北部尉，卻讓那時的生命如此充滿激情，也充滿期望。
眼下洛陽已殘破不堪，經過戰爭的洗禮，尤其是經歷了董卓縱火的摧殘，洛陽幾乎成為廢墟，包括曹家舊宅在內的大部分建築都成為一堆堆瓦礫，但曹操對這裡仍然充滿了感情，曹操命令有關部門對原洛陽北部尉官署進行了復原，並特別強調修得比原來還要氣派，這再一次證明曹操確實老了，只有老人才更留戀和回味自己的過去。
這一次由摩陂來到洛陽，曹操打算在此住一段時間，他下令在洛陽修建宮殿，宮殿的名字都起好了，叫建始殿，但是在施工過程中卻接連發生了不祥之事，為修建始殿，工匠砍伐濯龍祠裡的樹木，但是奇怪的事發生了，樹被刀砍之後卻流出了鮮血。還有一個記載，說曹操命令工程負責人蘇越把一棵梨樹遷走，在挖樹根的時候樹也流出了鮮血。蘇越把情況報告給曹操，曹操親自前去察看，果然見到樹根出血，心裡很厭惡，認為這是不吉之兆。
曹操一下子病倒了，他知道自己已來日無多。
去年曹操曾發佈過《遺令》，對自己陵寢的位置進行了詳細交代，他要求把他葬在鄴縣城西西門豹祠西邊的高崗上，地方確定後曹丕等人就開始修建陵墓，這就是曹魏的高陵。
病重期間曹操又發佈了一份遺囑，這篇文獻正史沒有提及，它保存在陸遜的孫子、晉朝著名文人陸機所寫的一篇文章裡，大致如下：「半夜裡我覺得稍微有點不舒服，天明時喝粥出了點兒汗，服用了當歸湯。我在軍中堅持依法辦事，這是對的，至於因為一時之怒而造成大的過失，這些不應當學。天下還沒有完全安定，古代的葬儀不必完全遵守。我有頭痛的毛病，很早就開始戴頭巾，我死後，喪服跟平時穿的一樣就行，這個別忘了。文武百官來弔孝的話，只要哭15聲就行。葬禮完畢即脫去喪服。駐守在各地的將士都不要離開駐地，各級官員要認真履行職責。入殮時不必再換衣服，不要用金玉寶器來陪葬。」
《遺令》對後事交代得很具體，還說道：「把我葬在鄴城西邊的高崗上，與西門豹祠緊鄰，我身邊的婢妾、歌伎等，都讓她們住在銅雀台上，好好對待她們。在台上安放一張6尺長的床，掛上帷幔，一早一晚供上祭物，每個月的初一、十五，從早到晚向著帷幔歌舞。你們要經常登上銅雀台，遠望我西面的陵園。我留下的香料可以分給各位夫人，不要用香料來祭祀。宮人們如果無事可做，可以學著紡織絲帶、做些鞋子賣。我一生為官所得的各種綬帶都存放在庫房裡，我留下來的衣物可存放在另外一個庫房，不行的話你們兄弟就分掉吧。」
這篇遺囑不太完整，中間可能佚失了不少內容，從語氣上看它是寫給曹丕兄弟們的，中間既有自己人生經驗的總結，也有如何安排後事的具體交代，有些地方說得很細，有點婆婆媽媽，讓人跟雄霸天下的曹操無法聯繫起來。
人之將死，其言也哀、也善、也真，後世對曹操頗有爭議，但對他之前發佈的《讓縣自明本志令》以及這篇臨終遺囑，都不約而同地給予了高度評價，認為這是一個男人真性情的流露，是曹操本色的體現，這篇遺囑也為後世留下了一個「分香賣履」的典故。
建安二十五年（220）正月二十三日，魏王曹操駕崩，享年六十六歲。
曹操出生於漢桓帝永壽元年（155），20歲出仕，30歲時趕上黃巾起義，在鎮壓黃巾軍的過程中一步步走上歷史舞台。35歲時，曹操起兵反抗董卓，經過10年奮戰，成為雄踞一方的諸侯。42歲時曹操迎漢獻帝於許縣，46歲時在官渡之戰中打敗袁紹。48歲時，曹操遠征烏桓取勝，基本統一了北方，但是第二年即遭遇赤壁之敗。
曹操42歲時擔任漢朝司空，54歲時擔任漢朝的丞相，59歲時晉爵為魏公，62歲時晉爵為魏王。曹操一生大部分時間都在南征北戰中度過，較之西漢初年的劉邦和東漢初年的劉秀，曹操可能都會有生不逢時之歎。劉邦只用六年就取得了天下，劉秀用的時間更是不到四年，而曹操打了30多年的仗，直到臨終前還在四處征戰。
無論什麼樣的英雄首先是一個普通人，他們也有血有肉，有喜怒哀樂，有自己的個性和脾氣。從性格上來說，曹操實際上是個有點內向的人，但有的時候又表現得十分外向，他是一個性格極為複雜的人，這可能與他特殊的出身有關。
曹操出身於宦官家庭，他的祖父曹騰是個大宦官，這個家庭給他帶來了財富和權勢，但也讓他從小遭受別人的議論和歧視，曹操走向社會後竭力擺脫這個家庭帶來的負面影響，他傾心結交士人，努力與宦官集團劃清界限，消除那些不利影響。另一方面，曹操的母親去世得很早，他出身於一個單親家庭，這一點有些像諸葛亮，這對曹操的心理成長也有一定程度的影響。
曹操的獨特經歷使他的性格呈現出多面性和複雜性，他很要強，希望得到社會的認可，於是拚命地表現自己，他在《讓縣自明本志令》裡坦露過自己早年的心路歷程，那時候他的人生目標還不是很大，開始想當個稱職的郡太守就行了，後來的志願是死的時候能當上征西將軍，這應該是真實的，不是成功後的曹操故意作態。曹操越是渴望別人理解、關注和認可，心裡越是敏感和多疑，這給他造成了很大的心理壓力。
平時曹操對待下屬既寬和又嚴厲，他很有威嚴，很多下屬都怕他，對最親近的下屬，曹操也很少跟他們稱兄道弟，他們之間的「君臣」關係十分明顯，下屬們對他表現出來更多的是崇敬。但曹操嚴肅的時候很嚴肅，活潑起來也很活潑，他不喜歡穿官服和正裝，喜歡穿便裝，平時在身上帶個小香囊，裡面裝著手巾等隨身細物，史書上說他還親自設計了一種叫「帢帽」的帽子，目的是節儉且穿戴方便。曹操跟熟悉的人在一起時往往很隨意，喜歡開玩笑，說到高興之處，就歡悅大笑，有時頭都埋在了杯盤裡，菜餚的湯汁沾滿巾幘，有的史書說他不夠穩重、沒有威儀，但反過來，也可以說他沒有架子、平易近人。
曹操的個人愛好很豐富，他的詩文屬於當時的最高水平，他一生四處征戰，事務繁忙，但只要一有時間他就登高賦詩，他寫的詩經常被譜成歌曲演唱，這是因為曹操本人也很懂音律，可以和當時最優秀的音樂家桓譚、蔡邕相提並論。他還是一個圍棋高手，可以與當時最著名的棋手山子道、王九真、郭凱等一決高下，他擅長騎射，能親自射殺天上的鳥，也能親自捕殺猛獸。曹操還在城市建築規劃和器具設計方面有突出才能，經常親自製定宮室、器械的「法則」。
總之，曹操是一個精力充沛、個人能力突出、性格豐富的人，是一個有文治武功，也充滿個人魅力的人，他是那個時代造就的，他用自己豐富的人生也輝映了那個時代。
陳壽評價曹操的一生說，漢末天下大亂，群雄並起，袁紹虎視於四州，強大到無人可敵。曹操依靠智慧和計謀，以武力統一全國。他採用申不害和商鞅的法制、權術，吸取韓信、白起的奇思妙計，設置官職，任用人才，讓他們發揮自己的才幹。同時能克制自己的感情，冷靜思考問題，不計較別人的過錯。陳壽認為，曹操之所以能總攬朝政大權，完成建國大業，完全在於他的見識和謀略是那個時代第一流的，他是一個非同尋常的人，是超世的英才。司馬光對曹操的評價是，曹操最能知人善用，能洞察人的內心。他發掘提拔那些有才能的人，無論他們出身如何卑微。他善於用兵，與敵人對陣，有時看似安閒，然而一旦時機成熟，立即發起霹靂攻擊。對於建立功勳的人，他賞賜起來不吝千金，沒有功勞的分毫不與。他執法嚴厲，只要犯罪絕不輕饒，即使痛哭流涕求情，也絕不寬赦。他性情節儉，不好奢華。
司馬光認為，正是由於曹操有以上這些優點，所以他才能芟滅群雄，幾乎統一了中國。
曹操駕崩於洛陽時，王后卞氏以及太子曹丕都不在身邊，他們和曹植都在鄴縣，曹彰在長安。經過各方面商議之後，大家共推諫議大夫賈逵主持喪事。
曹操駕崩的消息對各方面震動都很大，有人認為應該秘不發喪，賈逵認為不可，而是立即公開發喪，並讓大家前來瞻吊魏王遺容，之後命令大家各返崗位不得擅動。只有青州軍不聽指揮，他們擅自擊鼓離去，有人認為應該命令他們不得妄動，如果不從就派兵征討。賈逵知道這支最早改編自黃巾軍的隊伍一向軍紀最差，獨立性最強，除魏王之外，只有於禁能鎮住局面，現在魏王駕崩，於禁身陷孫權，沒有人能管得住他們。
賈逵認為對青州軍應該安撫，他寫了一篇很長的檄文，告誡青州軍自我約束，同時命人繼續給青州軍發放給養，局勢才穩定下來，青州軍的騷動給大家提了醒，有人建議把各地的郡太守、縣長都撤換成沛國或者譙縣的人。這是個愚蠢的建議，魏郡太守徐宣當即嚴厲駁斥：「如今大家同舟共濟，每一個人都懷有忠義之心，如果全用沛譙人士，將會讓那些忠臣心寒！」
這條提議最終沒有實行，沒幾天鄢陵侯曹彰從長安趕到洛陽，他一到就向賈逵詢問魏王的印信放在什麼地方，賈逵一臉嚴肅地說：「魏國有指定的繼承人，魏王的印信不是你該問的。」曹彰之所以這麼問是有原因的，因為曹操臨死之前曾急召曹彰來，但曹彰未到曹操已經駕崩，曹彰認為父親肯定有什麼大事交代給自己，所以很關心父親印信的去向。
有一個記載說，曹彰認為父親想交代給自己的是有關繼承權的大事，後來他見到曹植時說：「先王召我，是想立你為接班人。」曹植對這類問題早已如驚弓之鳥，趕忙說：「不可不可，兄長沒見袁氏兄弟嗎？」如果這個記載是真的，說明曹植還算清醒，袁氏兄弟的教訓倒在其次，關鍵是他的哥哥曹丕在這一兩年裡已經基本完成了對異己勢力的清除。曹植明白，縱使父親臨死前把他本人找到跟前，親手把印信交到他的手上，這個班他也接不了。
在賈逵等人主持下，魏王的靈柩運回鄴縣。
曹操駕崩的消息傳到鄴縣，曹丕及文武官員無比悲痛。
曹丕號哭不止，無心過問任何事，擔任太子中庶子的司馬孚勸道：「大王剛剛去世，正有許多國家大事需要料理，不能傚法普通百姓們的孝行。」曹丕這才止了哭泣。
臣屬們也聚到一起放聲痛哭，正常的辦公秩序完全被打亂，司馬孚呵斥大家：「大王去世，天下震動，你們應該趕緊拜見太子，安定人心，難道只會在一塊哭？」大家才停下，趕緊忙正事。
司馬孚是司馬懿的弟弟，他們的大哥司馬朗已經去世。在司馬孚等人主持下，在魏王靈柩沒有到達鄴縣前已經開始籌備喪事，對於太子何時繼位，大家有了爭論。
有人認為太子繼位應該先有天子的詔書，尚書陳矯認為：「大王在外面駕崩，現在人心惶惶，太子應該立刻即位，以安天下之心。」陳矯更直言不諱地說，曹彰就在魏王的靈柩前，隨時可能有變。曹丕於是決定提前即位，只用了一天時間就做完了各項準備，第二天早上宣佈了由王后卞氏發佈的詔令，命太子曹丕繼承王位，大赦天下。沒過幾天獻帝的詔書也來了，御史大夫華歆親自送來丞相和魏王的印信，詔令新魏王仍兼任冀州牧，尊王后卞氏為王太后。
為了向新魏王表達祝願，獻帝下令改元為延康，使用了25年的建安年號結束，公元220年現在便有了兩個年號，正月是建安二十五年，正月以後是延康元年。
延康元年（220）2月1日發生了日食，是上天哀悼已故魏王的離世，還是魏國新政權的不祥之兆？在這個多事之秋，相信每個人都有著不同的解讀。