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。后来曹操亲自处理国事，得病（头风）沉重，让华佗专门为他治疗。华佗说：“这病在短期之内很难治好，即便是长期治疗也只能延长寿命。”
华佗因为离开家太久想回去，于是说：”收到一封家书，暂时回去一趟。“
到家之后，就说妻子病了，多次请求延长假期而不返。之后曹操三番五次写信让华佗回来，又下诏令郡县征发遣送，华佗自持有才能，厌恶为人役使以求食，仍然不上路。
曹操很生气，便派人去查看；如果他妻子真的病了，便赐小豆四千升，放宽假期期限；如果欺骗，就逮捕押送。结果华佗撒谎，于是用传车把华佗递解交付许昌监狱，经审讯验实，华佗供认服罪（汉律：1欺君之罪；2不从征罪）。
荀彧向曹操求情说：“华佗的医术确实高明，关系着人的生命，应该包涵宽容他。”
曹操说：“不用担忧，天下就没有这种无能鼠辈吗？”终于把华佗在狱中拷问致死。
华佗临死前，拿出一卷医书给狱吏，说：“这书可以用来救活人。”狱吏害怕触犯法律不敢接受，华佗只好忍痛，讨取火来把书烧掉了。
华佗死了以后，曹操头痛病没有好。曹操说：“华佗能治好这种病。这小子有意留着我的病，不加根治，想用这办法来使自己显得重要。
可是我不杀掉这小子，他也终究不会替我断掉这病根的。”等到后来他的爱子曹冲病危，曹操才感叹说：“我后悔杀了华佗，使这个儿子活活地死去了。”
华佗善于应用心理疗法治病，有一郡守得了重病，华佗去看他。
郡守让华佗为他诊治，华佗对郡守的儿子说：”你父亲的病和一般的病不同，有淤血在他的腹中，应激怒他让他把淤血吐出来，这样就能治好他的病，不然就没命了。
你能把你父亲平时所做过的错事都告诉我吗？我传信斥责他。”
郡守的儿子说：”如果能治好父亲的病，有什么不能说的？”于是，他把父亲长期以来所做不合常理的事情，全都告诉了华佗。华佗写了一封痛斥郡守的信留下，郡守看信后，大怒，派捕吏捉拿华佗，没捉到，郡守盛怒之下，吐出一升多黑血，他的病就好了。