建安二十四年（219年），曹操亲率大军从汉中撤往长安。
刘备大将关羽趁着襄、樊兵力空虚之际，从荆州向他的东南防线襄、樊一带发动了进攻。
曹操闻知，立刻派大将于禁率兵往救樊城。
八月，汉水流域因为天降暴雨而发生了“汉水溢流，害民人”的自然灾害。
关羽趁机乘大船进攻，擒于禁，斩庞德，乘势进军，将樊城围住。
彼时，樊城曹军只有数千人，城池被水淹没，水面离城楼仅有数尺。
曹仁率军死守，曹操又派徐晃领兵去救樊城。
九月，相国西曹掾魏讽谋袭邺城，事泄被杀，相国钟繇也受牵连被免官。
十月，曹操从关中赶到洛阳，亲自指挥救援樊城。
孙权因关羽处其上游，不愿意让关羽势力发展，且他早有攻取荆州之心。
于是，联结曹操，准备以大将吕蒙偷袭荆州要地江陵。
曹操接到书信后，将这一消息通知曹仁，命他继续坚守。
自己进至摩陂，临近指挥，又派兵十二营增援徐晃，命他反击关羽。
经过恶战，关羽败走。
不久，吕蒙偷袭江陵得手。
关羽撤往益州，途中为孙权军擒杀，孙权将关羽的首级送到洛阳。
至此，襄樊战役结束。
曹操在孙权擒杀关羽、取得荆州后，表孙权为骠骑将军、荆州牧。
孙权遣使入贡，向曹操称臣，并劝曹操取代汉朝自称大魏皇帝。
曹操将孙权来书遍示内外群臣，说：“这个小儿想把我放在炉火上烤嘛！”
曹操手下群臣乘机向曹操劝进。
曹操说：“如果天命在我，我做周文王足矣。”
建安二十五年（220年）正月，曹操还军洛阳。
同月庚子日（3月15日），病逝在洛阳，终年六十六岁，谥号为武王。
他临死前留下《遗令》，根据曹操的遗嘱，他于二月丁卯日（4月11日）被安葬于邺城西郊的高陵。
曹操死后，其子曹丕袭封丞相、魏王官爵。
黄初元年十月辛未日（220年12月11日），曹丕逼迫汉献帝让位，改汉为魏。
于同年十一月癸酉日（12月13日），追尊曹操为武皇帝，庙号太祖。
………
曹操的思想受儒家影响，崇尚仁义礼让，并试图以仁义、道德、礼让教民和行政，即“治定礼为首”。
另一方面，他在治国上强调以法治国。
在当世战乱之下，要拨乱反正，只能采用刑法之治。
曹操主张执法如山，强调法不阿贵。
他说，法令“设而不犯，犯而必诛”，要求严格法令规章，赏罚分明，不官无功之臣，不赏不战之士。
曹操重视执法者的人选和执法者以身作则的作用，认为这是贯彻法令、实行法治的保证。
为此，他起用王修、司马芝、杨沛、吕虔、满宠、贾逵等地方官吏，抑制不法豪强，收到了一定的成效。
处于乱世之中的曹操既强调刑法，也没有忘记礼教之用，他始终尚礼重法，两手俱用，并在礼法并举、两手俱用中表现出了特有的谲诈之能。
在人事管理上，曹操主张唯才是举，这是曹操政治思想独具特色的地方。
在汉末选官偏重门第、不问才德的情况下，他主张突破门阀界限，实行唯才是举。
他认为——天地间，人为贵，要建功立业，只有靠人的智慧和才能，“任天下之智力，以道御之，无所不可”。
他重视人的才能，鄙视德行礼教，认为遵守封建礼教的人不一定有开创事业的能力，有开创事业能力的人未必肯遵守礼教，所谓“有行之士未必能进取，进取之士未必能有行也”。
故而力主起用那些果敢英勇临阵力战之士，出身地位低微但有高才异质的人和“负污辱之名，见笑之行，或不仁不孝而有治国用兵之术”的人才。
并且明令要求下属“各举所知，勿有所遗”，不拘一格选官用人。
曹操用崔琰、毛玠掌管选举，他们任用“清正之士”，“务以俭率人”，使得天下士人“莫不以廉节自励”，即使是权贵宠臣，“舆服不敢过度”。
以上变化，一定程度上能反映出社会风气的转变。
曹操的政治思想符合时代的需求，在统一、平定北方的事业中发挥了巨大的作用。
他主张的法治和唯才是举是对于汉代德化、孝治四百年传统的对抗和否定，在政治思想界引发讨论，对于后世人事管理思想的影响颇为深远。
曹操钻研兵法，有高深的军事理论，曾熟读孙武、吴起等前代军事家的著作，自著兵书十余万言（即《孟德新书》）。
“诸将征伐，皆以新书从事”；又集录诸家兵法，写成《兵书接要》一书，结合自己的战争经验加以论述。
他撰写的《孙子略解》，开创整理注释《孙子兵法》十三篇的先河。
其著述大都亡佚，从其《孙子注》和存世的军事文书以及《三国志》等史书中，可窥见其军事思想。
曹操认识到——军事斗争离不开政治形势的配合，要有足够的武装力量，才能拯救社会。
不能像春秋时吴国夫差那样只凭武力，不注重政治；
也不可似周朝诸侯徐偃王那样，以仁义代替用兵。
他强调“兵以义动”，“示天下形势，以顺诛逆”。
为赢得战争中的政治主动权，他挟天子以令诸侯；
为争取人心，占领河北后免难民租赋，又发布抑豪强兼并令，以使“百姓亲附，甲兵强盛”。
谋士郭嘉颂扬他“奉顺以率天下，此义胜”。
曹操认为经济的好坏，关系着战争的成败。
军队无辎重、粮食、委积，“亡之道也”，因而吸取“秦人以急农兼天下，孝武以屯田定西域”的经验，大兴屯田，达到了足食强兵的目的。
在治军思想上，曹操抛弃儒家以礼治军的原则，认为“礼不可治兵”，强调“吾在军中持法是也”，注重以法治军。
他针对汉末为政失之于宽的状况，“纠之以猛”，以使“上下知制”“所是进之以礼，所不是正之以法”。
他“揽申、商之法术”，制定管理、训练等军事法规，如《军令》《步战令》《船战令》《论吏士行能令》《败军抵罪令》等，以维护军队的统一指挥，强化军队的战斗力。
为保证法规的实行，曹操主张严明赏罚，按法赏有功、治有罪。
明君不官无功之臣，不赏不战之士；
治平尚德行，有事赏功能；
告诫诸将“赏功而不罚罪，非国典也”。
强调“诸将出征，败军者抵罪，失利者免官爵”，并“亲巡将士，明劝赏罚”，在公开场合，自己也不置之法外。
为贯彻以法治军的思想，曹操特别注意军中司法官吏的选拔，认为“夫刑，百姓之命也。
而军中典狱者或非其人，而任以三军死生之事，吾甚惧之。
其选明达法理者，使持典刑。”
曹操选将用人，主张破格求实。
他拔于禁、乐进于行阵之间；
取张辽、徐晃于亡虏之内。
他们后皆战功卓著，成为名将。
还能够根据将领特点，用其所长。
如，许褚、典韦壮武有力，忠诚奉法，曹操就让他们战则为军锋，息则统亲兵。
臧霸有恩信于东土，曹操将青、徐二州托付于他，从而得以专心对付袁绍。
文聘本是刘表帐下大将，在江汉一带颇有威恩，曹操任其为江夏太守，委以边事，使御孙权。
对有过失的“贤”才，曹操往往任用如初。
他还注意集众人之智指导战争，在兖州、官渡、邺城、当阳、渭南、襄樊等重大战事中，均听取和采纳将士的意见。
为尽其才，他倡导广开言路之风，征柳城乌桓得胜回师，还重赏曾劝阻他出征的人。
在谋略思想上，曹操认为：“欲攻敌，必先谋。”
重视谋略是曹操军事思想的重要内容，也是他事业成功的重要保证，所以他能够“以弱为强者，非惟天时，抑亦人谋”。
曹操认为用兵“不可以祷祀而求，亦不可以事类而求”，显示出其军事思想中求实、尚变的两大特点。
他推崇《孙子》，但要求诸将按他结合当时社会实际和实战经验编撰的《孟德新书》指挥作战。
视善变为用兵核心，其行军用师，被誉为“因事设奇，谲敌制胜，变化如神”。
强调“兵无常形”“兵无常势”“兵之变化，固非一道”，只有灵活用兵，“以诡诈为道”，才能以变制胜。
还说“若以险固为资，则不能应机而变化也”。
他认为，诡诈的前提是知彼知己，只有在掌握了对方的兵力部署、战将强弱、地形险易、后勤保障等情况的前提下，进行全面综合的研究，才能制定出“因敌变化”“盈缩随敌”的策略。
他尤重视奇正、虚实变化，要求以“至实击至虚”，他的战争实践也体现出这一点。
如对孙、刘集团作战，或东攻西守，或东守西攻，皆依实际情况，将优势兵力集中于一方，形成“至实”态势。
同时，常以分散、分化敌军的策略，致其“至虚”，从而各个击破。
曹操的军事思想深受历代兵家和学者称道，其《孙子注》对后世兵学有深远影响。
但有时，他强调刑罚过度，并且也有袒护失察之处，这是其思想的局限性。
汉魏之间，社会生产遭受严重破坏，出现大饥荒。
这一时期，粮食供应成为各军事集团最大的问题，因军粮不足而无敌自破者不可胜数。
曹操在北方屯田，兴修水利，解决了军粮缺乏的问题，对农业生产恢复有一定作用。
建安元年（196年），曹操采纳枣祗等人的建议，利用攻破黄巾所缴获的物资，在许下募民屯田，当年即大见成效，得谷百万斛。
于是，曹操命令在各州郡设置田官，兴办屯田。
屯田以国家投资的方式保证再生产，工作效率高于普通的自耕农。
因此，短时间内就使地方“农官兵田，鸡犬之声，阡陌相属”。
屯田有效地解决了曹操集团的粮食问题，所以曹操自述道：“后遂因此大田，丰足国用，摧灭群逆，克定天下。”
在兴置屯田的同时，曹操采取各种措施，扶植自耕农经济。
针对当时人口流失，田地荒芜的情况，曹操先后采取招怀流民、迁徙人口、劝课农桑、兴修水利、检括户籍等办法，充实编户，恢复农业生产。
此外，曹操还陆续颁布法令，始创户调制，防止豪强兼并小农。
建安五年（200年），曹操颁布新的征收制度。
到建安九年（204年），又明确：“其收田租亩四升，户出绢二匹，绵二斤而已，他不得擅兴发。”
曹操前后实行的这一系列措施，使濒于崩溃的自耕农经济不断得到了恢复和发展，这成为曹操集团的雄厚经济基础。
曹操在世时，还大力兴修水利设施。
如他举荐的扬州刺史刘馥，修复、建设芍陂、茹陂、七门、吴塘等土坝，蓄水灌溉稻田，使得“官民有畜”。
以身作则，提倡廉洁在开源的同时，曹操也非常注意节流，并以身作则，提倡廉洁。
史书中称曹操“雅性节俭，不好华丽”，后宫的衣服、鞋子不事华丽，帷帐屏风落满补丁，床榻被褥“败絮其中”。
在曹操的大力纠正下，东汉以来的奢华之风为之一扭，天下的人都以廉洁勤俭自律。
即使是高官显贵也不敢过度铺张，甚至出现了有人故意穿破旧衣服取悦曹操的咄咄怪事。
建安十四年（209年），曹操反过来不得不下令来纠正这一奇怪的不正之风。
曹操的遗嘱，也体现了自己的一贯俭朴的风格：“天下尚未安定，还不是遵守古礼的时候。安葬完毕，所有人都除服。那些率军屯戍在外的，一律不得离开屯所。有司各率其职。以时服下葬，不要在幕中贮藏金玉珍宝。”