在华佗多年的医疗实践中，他非常善于区分不同病情和脏腑病位，对症施治。一日，有军吏二人，俱身热头痛，症状相同，但华佗的处方，却大不一样，一用发汗药，一用泻下药，二人颇感奇怪，但服药后均告痊愈。原来华伦诊视后，已知一为表证，用发汗法可解；一为里热证，非泻下难于为治。
又有督邮顿某，就医后自觉病已痊愈，但华佗经切脉却告诫说：“君疾虽愈，但元气未复，当静养以待完全康复，切忌房事，不然，将有性命之虑。”其时，顿妻闻知夫病已经痊愈，便从百里外赶来看望。当夜，顿某未能慎戒房事，三日后果病发身亡。另一患者徐某，因病卧床，华佗前往探视，徐说：“自昨天请医针刺胃管后，便咳嗽不止，心烦而不得安卧。”华佗诊察后，说：“误矣，针刺未及胃管，误中肝脏，若日后饮食渐少，五日后恐不测。”后果如所言而亡。
某郡守患疑难症，百医无效，其子来请华佗，陈述病情，苦求救治。华佗来到病人居室，问讯中言语轻慢，态度狂傲，索酬甚巨，却不予治疗而去，还留书谩骂。郡守原已强忍再三，至此大怒，派人追杀，踪迹全无。愤怒之下，吐黑血数升，沉疴顿愈。原来这是华佗使用的一种心理疗法，利用喜、怒、优、思等情志活动调理机体，以愈其疾。
有一次，华佗在路上遇见一位患咽喉阻塞的病人，吃不下东西，正乘车去医治。病人呻吟着十分痛苦。华佗走上前去仔细诊视了病人，就对他说：“你向路旁卖饼人家要三两萍齑，加半碗酸醋，调好后吃下去病自然会好。”病人按他的话，吃了萍齑和醋，立即吐出一条象蛇那样的寄生虫，病也就真的好了。病人把虫挂在车边去找华佗道谢。华佗的孩子恰好在门前玩耍，一眼看见，就说：“那一定是我爸爸治好的病人。”那病人走进华佗家里，见墙上正挂着几十条同类的虫。华佗用这个民间单方，早已治好了不少病人。
关于华佗医术记载还有，他曾经替广陵太守陈登治病，当时陈登面色赤红心情烦躁，有下属说华佗在这个地方，后来他就命人去请华佗，为他诊治，华佗先请他准备了十几个脸盆，然后为他诊治结果陈登吐出了几十盆的红头的虫子，为他开了药，说陈登是吃鱼得的这个病，告诉他这个病三年后还会复发，到时候再向他要这种药，这个病就可以根治了，并且临走告诉了他（华佗家）的地址，那年陈登36岁，结果果然陈登三年后旧病复发，并派人依照地址寻找，可是华佗的药童告诉陈登的使者说华佗上山采药还没回来也不知道他什么时候能回来，结果陈登39岁时就是因为这个病去世的，其实华佗的医术是很好的，只是那个广陵太守运气不好，没能等到他采药回来，这是华佗医治的所有病人的唯一的一个例外。（依据见《三国志·陈登传》）
在周泰受重伤时，华佗医好他，所以后来有人向曹操推荐华佗时就说：“江东医周泰者乎？”后来关羽中毒箭，也是华佗帮他刮骨疗伤。
无论内、外、妇、小儿各科的疾病，只见他用药不过数种，针灸不过数处，多随手而愈。华佗更善于区分不同病情和脏腑病位，对症施治，尤其特别擅长外科手术，他发明的“麻沸散”，更开创了世界麻醉药物的先例。使患者以酒服下、失去知觉，再剖开腹腔、割除溃疡，洗涤腐秽，用桑皮线缝合，涂上神膏，四五日除痛，一月间康复。欧美全身麻醉外科手术的记录始于十八世纪初，比华佗晚一千六百余年。《世界药学史》指出阿拉伯人使用麻药可能是由中国传去，因为“中国名医华佗最精此术”。
华佗本是士人，一身书生风骨。数度婉拒为官的荐举，宁愿手捏金箍铃，在疾苦的民间奔走。行医客旅中，起死回生无数。他看病不受症状表象所惑，他用药精简，深谙身心交互为用。他并不滥用药物。他重视预防保健，“治人于未病”，观察自然生态，教人调息生命和谐。但对于病入膏肓的患者，则不加针药，坦然相告。
华佗对民间治疗经验十分重视，常吸取后加以提炼，以治疗一些常见病。当时黄疸病流传较广，他花了三年时间对茵陈蒿的药效作了反复试验，决定用春三月的茵陈蒿嫩叶施治，救治了许多病人。民间因此而流传一首歌谣：“三月茵陈四月蒿，传于后世切记牢，三月茵陈能治病，五月六月当柴烧”。华佗还以温汤热敷，治疗蝎子螫痛，用青苔炼膏，治疗马蜂螫后的肿痛；用蒜亩大酢治虫病；用紫苏治食鱼蟹中毒；用白前治咳嗽；用黄精补虚劳。如此等等，既简便易行，又收效神速。
府中官吏倪寻、李延同时来就诊，都头痛发烧，病痛的症状正相同。华佗却说：“倪寻应该把病邪泻下来，李延应当发汗驱病。”有人对这两种不同疗法提出疑问。华佗回答说：“倪寻是外实症，李延是内实症，所以治疗他们也应当用不同的方法。”马上分别给两人服药，等第二天一早两人一同病好起床了。
华佗由于治学得法，医术迅速提高，名震远近。正当华佗热心在民间奉献自己的精湛医术时，崛起于中原动乱中的曹操，闻而相召。原来曹操早年得了一种头风病，中年以后，日益严重。每发，心乱目眩，头痛难忍。诸医施治，疗效甚微。华佗应召前来诊视后，在曹操胸椎部的鬲俞穴进针，片刻便脑清目明，疼痛立止。曹操十分高兴。但华佗却如实相告：“您的病，乃脑部痼疾，近期难于根除，须长期攻治，逐步缓解，以求延长寿命。”曹操听后，以为华佗故弄玄虚，因而心中不悦，只是未形于色。他不仅留华佗于府中，还允许他为百姓治病。
公元208年，曹操操纵朝政，自任丞相，总揽军政大权，遂要华佗尽弃旁务，长留府中，专做他的侍医。这对以医济世作为终身抱负的华佗来说，要他隔绝百姓，专门侍奉一个权贵，自然是不愿意的。何况，曹操早年为报父仇，讨伐徐州的陶谦，坑杀徐州百姓数万人，尸体壅塞，泗水为之不流，接着又连屠取虑、夏丘诸县，所过“鸡义亦尽，墟邑无复行人”。徐州是华佗后期行医和居住之地，与百姓休戚与共，内心岂不愤慨！因而决心离开曹操，便托故暂回家乡，一去不归。曹操几次发信相召，华佗均以妻病为由而不从。曹操恼羞成怒，遂以验看为名，派出专使，将华佗押解许昌，严刑拷问。面对曹操的淫威，华佗坚贞不屈，矢志不移。曹操益怒，欲杀华佗。虽有谋士一再进谏，说明华佗医术高超，世间少有，天下人命所系重，望能予以宽容，但曹操一意孤行，竟下令在狱中处决。华佗临死，仍不忘济世救民，将已写好的《青囊经》取出，交狱吏说：“此书传世，可活苍生。”狱吏畏罪，不敢受书。华佗悲愤之余，只得将医书投入火中，一焚了之。后来，曹操的头风病几次发作，诸医束手，他仍无一丝悔意，还说，“佗能愈吾疾，然不为吾根治，想以此要挟，吾不杀他，病亦难愈。”直到这年冬天，曹操的爱子曹冲患病，诸医无术救治而死，这时曹操才悔恨地说：“吾悔杀华佗，才使此儿活活病死。”
华佗被害至今已一千七百多年了，但人民还永远怀念他。江苏徐州有华佗纪念墓；沛县有华祖庙，庙里的一副对联，抒发了作者的感情，总结了华佗的一生：
“医者刳腹，实别开岐圣门庭，谁知狱吏庸才，致使遗书归一炬；
士贵洁身，岂屑侍奸雄左右，独憾史臣曲笔，反将厌事谤千秋。”
华佗墓位于许昌城北15公里苏桥村南石梁河西岸，墓高４米，占地360平方米。墓呈椭园形，前有清乾隆十七年（公元1752年）立石碑一通，楷书：“汉神医华公墓”。墓地六角形，青砖花墙环绕，翠柏青松掩映，1985年中华全国中医学会河南分会在许昌召开“华佗学术研讨会”，镌立“东汉杰出医学家华佗之墓”石碑一通。
