Tào Tháo qua đời khi chưa thể thống nhất thiên hạ.
Tào Tháo mắc bệnh đau đầu nhiều năm, đã sai người triệu danh y Hoa Đà đến chữa bệnh. Hoa Đà đề nghị bổ đầu phẫu thuật để chữa trị dứt điểm, Tào Tháo nghi ngờ Hoa Đà muốn giết mình nên bắt giam ông vào ngục.
Hoa Đà chết trong ngục không lâu sau thì Tào Tháo cũng qua đời vào tháng giêng năm Công Nguyên 220, thọ 66 tuổi.
Hình tượng Tào Tháo là một chủ đề gây nhiều tranh cãi nhất trong lịch sử Trung Quốc. Hầu hết đánh giá của dân gian thời phong kiến về Tào Tháo là tiêu cực.
Tuy nhiên, kể từ thế kỷ 20, các học giả đã có nhìn nhận cân bằng hơn về Tào Tháo, cả về những thành tựu lẫn khuyết điểm của ông.
Trước khi chút hơi thở cuối cùng tại Lạc Dương, Tào Tháo nói với các đại thần rằng: "Thiên hạ chưa an định, không thể tuân theo nghi thức mai táng bình thường.
Sau khi chốn cất, các người phải lập tức cởi bỏ áo tang, quay trở lại cương vị, đảm bảo tiền tuyến. Ngoài ra, không được chôn theo vàng bạc châu báu, tất cả giản tiện nhất có thể".
Giây phút lâm trung của Tào Tháo, trong 3 người con chỉ có duy nhất Tào Thực - người được Tào Tháo yêu quý nhất ở bên cạnh.
Bởi sau khi tranh đoạt Hán Trung cùng Lưu Bị thất bại, khi Tào Tháo rút về Lạc Dương đã phong Tào Chương làm Việt Kỵ tướng quân, ở lại trấn giữu Trường An.
Tào Tháo đã cho gọi Tào Chương trờ về để gặp mặt lần cuối nhưng không kịp.
Còn Tào Phi, thân làm trưởng tử nhưng không có mặt lúc Tào Tháo qua đời là bởi đang trấn giữ Nghiệp Thành, nơi được coi là nhà của họ Tào.
Ngụy Vương qua đời, thế tử Tào Phi không có mặt, người nắm binh quyền Tào Chương không về kịp, binh sĩ mệt mỏi bệnh tật sau những trận chiến khổ cực, lòng quân bất an, các quan viên lo ngại nảy sinh biến động nên dự định bí mật phát tang.
Giả Quỳ là người giúp nhà Ngụy ổn định Lạc Dương sau cái chết của Tào Tháo.
Chỉ có Gián nghị đại phu Giả Quỳ cho rằng, Ngụy Vương qua đời là một đại sự, không thể che giấu nên đã hạ lệnh phát tang.
Để tránh biến động, có người kiến nghị nên thay thế tướng lính trấn thủ các thành bằng người ở Tiêu huyện hoặc Bái Quốc (những nơi là quê hương của Tào Tháo).
Thái thú Ngụy quận Từ Tuyên ngay lập tức ngăn cản, cho rằng hiện tại thiên hạ chưa thống nhất, người người đều muốn báo ơn quốc gia, tại sao lại chỉ sử dụng người Tiêu huyên và Bái Quốc, gây tổn thương tấm lòng của những nhân sĩ vì nước.
Lúc này, quân Thanh Châu lại tự ý rời khỏi Lạc Dương, khiến tình hình vô cùng hỗn loạn. Nhiều ý kiến tại Lạc Dương cho rằng nên hạ lệnh thảo phạt, ngăn chặn toán quân này.
Giả Quỳ cho rằng không làm vây, bèn ban bố khắp nơi rằng, triều đình sẽ cung cấp lương thực cho tất cả binh sĩ quân Thanh Châu tại địa phương, nhờ vậy mà ngăn chặn được loạn binh.
Giả Quỳ vừa ổn định được loạn binh thì Tào Chương từ Trường An về đến Lạc Dương.
Trước kia, Tào Thực vì văn chương xuất chúng, nên rất được Tào Tháo yêu thích.
Thậm chí ông còn giao Đinh Nghi, Đinh Dực và Dương Tu phò tá Tào Thực, có ý bồi dường người con này làm người kế thừa. Tuy nhiên Tào Thực lại chỉ mê văn chương, thích uống rượu, hành sự thiếu chu đáo.
Tào Phi lại hoàn toàn trái ngược, giỏi che đậy bản thân, biết lôi kéo lòng người, vì thế mà cuối cùng được Tào Tháo chọn làm Thế tử.
Sau khi Tào Chương về đến Lạc Dương, ngay lập tức tìm gặp Tào Thực, nói: "Tiên vương triệu ta quay về, là muốn lập đệ làm người thừa kế".
Tào Thực liền nói: "Không thể! Huynh không nhìn gương huynh đệ Viên Thị sao!".
Tào Chương thấy Tào Thực không đồng ý, bèn đến gặp Giả Quỳ hỏi "Ngọc tỉ của Tiên vương ở đâu?", lộ rõ ý định muốn trở thành người kế thừa, bởi dù gì ông cũng là Hoàng tử.
Giả Quỳ nghiêm nghị nói với Tào Chương rằng "Ngọc tỷ của Tiên vương là thứ mà cậu nên hỏi sao?". Chỉ một câu nói Giả Quỳ đã khiến Tào Chương cứng họng.
Tư Mã Phù ra sức giúp Tào Phi nhanh chóng kế thừa tước vị của Tào Tháo.
Tin dữ Tào Tháo qua đời truyền đến Nghiệp Thành, quân thần thi nhau khóc thương, Tào Phi cũng gào khóc không ngớt.
Lúc đó, em trai của Tư Mã Ý là Tư Mã Phù, khuyên Tào Phi rằng: "Quân chủ qua đời, người trong thiên hạ đều dựa vào mệnh lệnh của điện hạ, ngài nên trên vì tổ tông dưới vì vạn dân, sao có thể khóc lóc như đám phàm phu được!".
Tư Mã Phù sau đó đứng trước triều nói lớn "Bây giờ quân chủ đã mất, thiên hạ chấn động, cấn sớm lập tân chủ, ổn định thiên hạ, các người chỉ biết khóc lóc sao?".
Tư Mã Phù sau đó khuyên Tào Phi lập tức kế vị, nhưng quần thần ở Kiến Nghiệp đều cho rằng để Thái tử Tào Phi kế thừa tước vị của Tào Tháo, cần có một mệnh lệnh chính thức từ Thiên tử mới hợp tình hợp lý.
Thượng thư Trần Kiều lại đưa ra quan điểm khác: "Ngụy vương qua đời, thiên hạ đều hoảng loạn.
Hơn nữa, nhưng người con khác của Ngụy Vương đều ở gần đó, nếu không sớm lập tức hành động, ngộ nhỡ 2 bên phát sinh biến cố, xã tắc sẽ lâm nguy".
Vì vậy, các quan viên mau chóng chuẩn bị nghi thức, sáng ngày hôm sau dùng danh nghĩa Vương hậu, lệnh cho Thế tử Tào Phi lập tức kế thừa vương vị.
Không lâu sau đó, Hán Hiến Đế cho người mang chiếu thư cùng với ấn Thừa tướng và Ngụy vương ngọc tỷ đến trao cho Tào Phi.
Có thể nói, nếu khong nhờ Giả Quỳ ra sức ổn định cục diện Lạc Dương, còn Tư Mã Phù ổn định Nghiệp Thành, giúp Tào Phi nhanh chóng kế vị, rất có thể chính quyền Tạo Nguy khi đó sẽ lăn vào vết xe đổ của nhà họ Viên khi xưa (sau khi Viên Thiệu chết, các con tranh giành quyền lực, dẫn đến thế lực phân chia và bị Tào Tháo tiêu diệt).
Sau khi di thể Tào Tháo được chuyển về mai táng tại Nghiệp Thành, Tào Thực và Tào Chân cũng quay về vùng đất của mình.
Đến mùa thu năm đó, Tào Phi sai thân tín dâng thư lên Hán Hiến Đế, khuyên Hiến Đế nhường ngôi cho Ngụy vương.
Để tỏ ra khiêm nhường, Tào Phi đã từ chối Hán Hiến Đế 3 lần, đến lần thứ 4 mới nhận, chấm dứt hơn 30 năm ngồi trên ngai vàng làm vua bù nhìn của Hán Hiến Đế, nhà Hán chính thức bị thay thế bởi Tào Ngụy.
Các đại thần còn bày ra một nghi thức nhường ngôi long trọng để Hán Hiến Đế bưng Ngọc tỷ truyền quốc dâng cho Ngụy vương Tào Phi để tỏ rằng hoàn toàn tự nguyện.