東漢未年在我國誕生了三位傑出的醫學家，史稱「建安三神醫」。其中，董奉隱居廬山，留下了膾炙人口的杏林佳話；張仲景撰寫《傷寒雜病論》，理法謹嚴，被後世譽為「醫聖」；而華佗則深入民間，足跡遍於中原大地和江淮平原，在內、外、婦、兒各科的臨證診治中，曾創造了許多醫學奇跡，尤其以創麻沸散（臨床麻醉藥）、行剖腹術聞名於世。後世每以「華佗再世」、「元化重生」稱譽醫家，足見其影響之深遠。
華佗，字元化，出生在東漢未年豫州沛國譙縣（今安徽毫縣）的一個普通士族家庭，史載華佗約生於108年，卒於208年，享年百歲許。《三國誌。華佗傳》稱：華佗「遊學徐土，兼通數經」，並且「曉養性之術，時人以為年且百歲而貌有壯容。又精方藥，其療疾，合湯不過數種，若當灸，不過一兩處，每處不過七八壯，病亦應除。若當針，亦不過一兩處，病亦行差」。
華氏家族本是一個望族，其後裔中有一支定居於譙縣以北十餘里處一個風景秀麗的小華莊。至華佗時家族己衰微，但家族中對華佗寄托了很大的期望。從其名、字來看，名「佗」，乃負載之意，「元化」是化育之意。華佗自幼刻苦攻讀，習誦《尚書》、《詩經》、《周易》、《禮記》、《春秋》等古籍，逐漸具有了較高的文化素養。
在華佗成長的過程中，除受到中原文化的熏陶外，盛產藥材的家鄉也給他以不少的影響。譙縣出產多種藥材，如「毫芍」、「毫菊」，早已聞名天下。再加水陸交通較為發達，所以譙縣自古就是一個藥材的集散中心。至今在毫縣的通衢大街上，中藥材貨棧比比皆是。幼年的華佗在攻讀經史的同時，也留心醫藥，當地父老傳說他曾在泥台店一帶讀書養性，學醫識藥。
在封建社會裡，讀書人大多以出仕做官為榮。而華佗則不然，他選擇了一條完全不同的人生道路，終身以醫為業，矢志不移。他青少年時期，正值東漢桓帝、靈帝之際，外戚宦官交替專權，朝綱不正，政出私門，賣官鬻爵，賄賂公行。對百姓敲骨吸髓，瘋狂搾取，人民陷入了深重的苦難之中，華佗目睹官場之腐敗和蒼生之苦難，決心棄絕仕途，以醫濟世。當時朝廷中的一些有識之士，對華佗的品行、學識很為賞識，太尉黃琬要征辟他為官，華佗謝絕了，沛相也薦舉華佗為孝廉，對此他也婉言謝絕了。這充分表明了華佗志向的堅定和品德的高尚。
華佗行醫，並無師傳，主要是精研前代醫學典籍，在實踐中不斷鑽研、進取。當時我國醫學已取得了一定成就，《黃帝內經》、《黃帝八十一難經》、《神農本草經》等醫學典籍相繼問世，望、聞、問、切四診原則和導引、針灸、藥物等診治手段已基本確立和廣泛運用；而古代醫家，如戰國時的扁鵲，西漢的倉公，東漢的涪翁、程高等，所留下的不慕榮利富貴、終生以醫濟世的動人事跡，所有這些不僅為華佗精研醫學提供了可能，而且陶冶了他的情操。
在華佗多年的醫療實踐中，他非常善於區分不同病情和臟腑病位，對症施治。一日，有軍吏二人，俱身熱頭痛，症狀相同，但華佗的處方，卻大不一樣，一用發汗藥，一用瀉下藥，二人頗感奇怪，但服藥後均告痊癒。原來華倫診視後，已知一為表證，用發汗法可解；一為裡熱證，非瀉下難於為治。又有督郵頓某，就醫後自覺病已痊癒，但華佗經切脈卻告誡說：「君疾雖愈，但元氣未復，當靜養以待完全康復，切忌房事，不然，將有性命之慮。」其時，頓妻聞知夫病已經痊癒，便從百里外趕來看望。當夜，頓某未能慎戒房事，三日後果病發身亡。另一患者徐某，因病臥床，華佗前往探視，徐說：「自昨天請醫針刺胃管後，便咳嗽不止，心煩而不得安臥。」華佗診察後，說：「誤矣，針刺未及胃管，誤中肝臟，若日後飲食漸少，五日後恐不測。」後果如所言而亡。某郡守患疑難症，百醫無效，其子來請華佗，陳述病情，苦求救治。華佗來到病人居室，問訊中言語輕慢，態度狂傲，索酬甚巨，卻不予治療而去，還留書謾罵。郡守原已強忍再三，至此大怒，派人追殺，蹤跡全無。憤怒之下，吐黑血數升，沉痾頓愈。原來這是華佗使用的一種心理療法，利用喜、怒、優、思等情志活動調理機體，以愈其疾。
華佗對民間治療經驗十分重視，常吸取後加以提煉，以治療一些常見病。當時黃疸病流傳較廣，他花了三年時間對茵陳蒿的藥效作了反覆試驗，決定用春三月的茵陳蒿嫩葉施治，救治了許多病人。民間因此而流傳一首歌謠：「三月茵陳四月蒿，傳於後世切記牢，三月茵陳能治病，五月六月當柴燒」。華佗還以溫湯熱敷，治療蠍子螫痛，用青苔煉膏，治療馬蜂螫後的腫痛；用蒜畝大酢治蟲病；用紫蘇治食魚蟹中毒；用白前治咳嗽；用黃精補虛勞。如此等等，既簡便易行，又收效神速。
中年以後，華倫因中原動亂而「遊學徐土」。徐州是江淮重地，有郡、國六，下轄六十二個城、邑，人口二百餘萬，首府為彭城（今江蘇徐州）。民間傳說他就住在彭城附近的沛國（今江蘇沛縣）。其實華佗的行醫足跡，遍及當時的徐州、豫州、青州、兗州各地。根據他醫案中所及地名查考，大抵是以彭城為中心，東起甘陵（今山東臨清）、鹽讀（今江蘇鹽城），西到朝歌（今河南淇縣），南抵廣陵（今江蘇揚州），西南直至譙縣（今安徽毫縣），即今江蘇、山東、河南、安徽等省廣大地區，方圓達數百平方公里。在行醫的同時，為了採藥他還先後到過朝歌、沛國、豐縣（今江蘇豐縣）、彭城臥牛山、魯南山區和微山湖。由於行蹤地域廣闊，又深入民間，華佗成了我國歷史上民間傳說眾多的醫家。
就這樣，經過數十年的醫療實踐，華佗的醫術已達到爐火純青的地步。他熟練地掌握了養生、方藥、針灸和手術等治療手段，精通內、外、婦、兒各科，臨證施治，診斷精確，方法簡捷，療效神速，被譽為「神醫」。對此，《三國誌》、《後漢書》中都有一段內容相仿的評述，說他善於養生（「曉養性之術，時人以為年且百歲而貌有壯容」），用藥精當（「又精方藥，其療疾，合湯不過數種，心解分劑，不復稱量，煮熟便飲，語其節度，捨去輒愈」），針灸簡捷（「若當針，亦不過一、兩處，下針言，『當引某許，若至，語人』，病者言『已到』，『應便拔針，病亦行差』」），手術神奇（「刳剖腹背，抽割積聚」、「斷腸滴洗」）。所留醫案，《三國誌》中有十六則，《華佗別傳》中五則，其他文獻中五則，共二十六則，在先秦和兩漢醫家中是較多的。從其治療範圍看，內科病有熱性病、內臟病、精神病、肥胖病、寄生蟲病，屬於外、兒、婦科的疾病有外傷、腸癰、腫瘤、骨折、針誤、忌乳、死胎、小兒瀉痢等等。
正當華佗熱心在民間奉獻自己的精湛醫術時，崛起於中原動亂中的曹操，聞而相召。原來曹操早年得了一種頭風病，中年以後，日益嚴重。每發，心亂目眩，頭痛難忍。諸醫施治，療效甚微。華佗應召前來診視後，在曹操胸椎部的鬲俞穴進針，片刻便腦清目明，疼痛立止。曹操十分高興。但華佗卻如實相告：「您的病，乃腦部痼疾，近期難於根除，須長期攻治，逐步緩解，以求延長壽命。」曹操聽後，以為華佗故弄玄虛，因而心中不悅，只是未形於色。他不僅留華佗於府中，還允許他為百姓治病。公元208年，曹操操縱朝政，自任丞相，總攬軍政大權，遂要華佗盡棄旁務，長留府中，專做他的侍醫。這對以醫濟世作為終身抱負的華佗來說，要他隔絕百勝，專門侍奉一個權貴，自然是不願意的。何況，曹操早年為報父仇，討伐徐州的陶謙，坑殺徐州百姓數萬人，屍體壅塞，泗水為之不流，接著又連屠取慮、夏丘諸縣，所過「雞義亦盡，墟邑無復行人」。徐州是華佗後期行醫和居住之地，與百姓休戚與共，內心豈不憤慨！因而決心離開曹操，便托故暫回家鄉，一去不歸。曹操幾次發信相召，華佗均以妻病為由而不從。曹操惱羞成怒，遂以驗看為名，派出專使，將華佗押解許昌，嚴刑拷問。面對曹操的淫威，華佗堅貞不屈，矢志不移。曹操益怒，欲殺華佗。雖有謀士一再進諫，說明華佗醫術高超，世間少有，天下人命所繫重，望能予以寬容，但曹操一意孤行，竟下令在獄中處決。華佗臨死，仍不忘濟世救民，將已寫好的《青囊經》取出，交獄吏說：「此書傳世，可活蒼生。」獄吏畏罪，不敢受書。華佗悲憤之餘，只得將醫書投入火中，一焚了之。後來，曹操的頭風病幾次發作，諸醫束手，他仍無一絲悔意，還說，「佗能愈吾疾，然不為吾根治，想以此要挾，吾不殺他，病亦難愈。」直到這年冬天，曹操的愛子曹沖患病，諸醫無術救治而死，這時曹操才悔恨地說：「吾悔殺華佗，才使此兒活活病死。」
華佗一生有弟子多人，其中彭城的樊阿、廣陵的吳普和西安的李當之，皆聞名於世。為了將醫學經驗留傳於後世，華佗晚年精心於醫書的撰寫，計有《青囊經》、《枕中灸刺經》等多部著作，可惜不傳。
華佗弟子吳普著有《吳普本草》；李當之著有《李當之藥錄》；樊阿喜針灸。這三個弟子均成為有名望的醫家。
華佗在公元2世紀發明麻醉劑——「麻沸散」，是世界醫學史上一個偉大的創舉。他用「麻沸散」做全身麻醉，進行開腹手術。據《後漢書-華佗傳》記載：「若疾髮結於內，針藥所不能及者，乃令先以酒服麻沸散，既醉無所覺，因刳破腹背，抽割積聚。若在腸胃，則斷截湔洗，除去疾穢，既可縫合，傅以神膏，四五日創愈，一月間皆平復。」他是世界上第一個用全身麻醉做手術的人，比西方發明麻藥早1600多年。
華佗主張運動以治療疾病。據《三國誌》記載，華佗曾對他的弟子吳普說：「人體欲得勞動，但不當使極耳。動搖谷氣得消，血脈流通，病不得生，譬猶戶樞之不朽也。是以古之仙者為導引之事，熊經鴟顧，引挽腰體，動諸關節，以求難老。吾有一術，名五禽之戲，一曰虎，二曰鹿，三曰熊，四曰猿，五曰鳥。亦以除疾，並利蹄足，以當導引。」他堅持體操運動是強身之本，認識到運動可以能促進血液循環，加快新陳代謝，並用自己創造的五禽戲治病：「體中不快，起作一禽之戲，沾濡汗出，因上著粉，身體輕鬆，腹中欲食。」